Ethische principes en kunstmatige intelligentie

In de 11de aflevering van de reeks Bouwen aan duurzame steden: De bijdrage van digitale technologie pas ik de ethische principes uit aflevering 9 toe op ontwerp en gebruik van kunstmatige intelligentie.

Hieraan voorafgaand beschrijf ik in het kort wat kunstmatige intelligentie is. Aan bod komen de betekenis van onder andere big data, algoritmen en machineleren. Voor wie er meer van wil weten: Radical technologies van Adam Greenfield (2017) is een zeer leesbare inleiding, ook op technologieën als blockchain, augmented en virtual reality , Internet of Things en robotica, die in de volgende afleveringen aan de orde komen.

Kunstmatige intelligentie

Kunstmatige intelligentie kent waardevolle toepassingen maar ook grove vormen van misbruik.  Waardevol is bijvoorbeeld het gebruik van kunstmatige intelligentie bij de indeling van huizen en buurten, rekening houdend met gebruiksgemak, uitzicht en zonnelicht met AI-technologie van Spacemaker[1] of het maten van lawaai in het centrum van Genk met behulp van Nokia’s Scene Analytics-technologie[2]. Verwerpelijk is het discrimineren van bevolkingsgroepen door de politie in de VS met programma’s als PredPol en de manier waarop de Nederlandse overheid met de toekenning van toelagen is omgegaan.

Algoritmen

Dankzij kunstmatige intelligentie kan een computer zelfstandig patronen herkennen en op grond daarvan ‘beslissingen’ nemen. Op zichzelf is herkennen van patronen niets nieuws Dat kon allang met daartoe geschreven computerprogramma’s. Om bijvoorbeeld afbeeldingen van honden en katten te onderscheiden maakte een programmeur een beschrijving in ‘als….dan’-vorm van alle relevante kenmerken van honden en katten met behulp waarvan kon een computer beide diersoorten onderscheiden.  Het aantal fouten hing af van de gedetailleerdheid van het programma. Als het om meer soorten dieren gaat en om dieren die vanuit verschillende hoeken zijn gefotografeerd is het maken van zo’n programma erg ingewikkeld. In dat geval kan een computer getraind worden zelf relevante patronen te onderscheiden. In dit geval spreken we van kunstmatige intelligentie. Overigens spelen mensen daarbij nog steeds een belangrijke rol. Deze bestaat in de eerste plaats uit het schrijven van een instructie – een algoritme – en vervolgens uit de samenstelling van een trainingset, een selectie van een grote aantal voorbeelden, bijvoorbeeld van dieren zijn die gelabeld als hond of kat en desnoods leeuw, tijger en meer. De computer gaat vervolgens ‘zelf’ op zoek naar bijbehorende kenmerken.  Als er nog te veel fouten voorkomen, worden nieuwe afbeeldingen toegevoegd. 

Deep learning

De manier waarop de dieren zijn afgebeeld kan eindeloos variëren, waarbij het niet meer zozeer om hun kenmerken gaat, maar om schaduwwerking, beweging, stand van de camera of de aard van de beweging. De grootste uitdaging is om de computer ook daar rekening mee te leren houden. Dat gebeurt door de imitatie van de neurale netwerken. Beeldherkenning gebeurt daarbij net als in onze hersenen dankzij het onderscheiden van lagen, variërend van het onderscheiden van simpele lijnen, patronen, kleuren tot verschillen in scherpte.  Vanwege deze gelaagdheid wordt gesproken van ‘deep learning’. Hierbij is uiteraard sprake van grote datasets en veel rekenkracht, maar het is ook een arbeidsintensief proces.

Zelflerende computers

Leren toepassen van algoritmen onder begeleiding, levert betrouwbare resultaten op en de instructeur kan ook na veel iteraties het resultaat nog steeds verklaren. Maar dat houdt op als er verschillende processen tegelijkertijd spelen, bijvoorbeeld als dieren elkaar aanvallen, het soms overleven en dan weer niet en de computer moet voorspellen welke dieren onder welke omstandigheden de grootste overlevingskans hebben. Denk ook aan de patronen die de computer van een auto moet kunnen onderscheiden om veilig zonder chauffeur de weg op te kunnen. Vanwege de vrijwel onbeperkte variatie, werkt begeleid leren dan niet meer.

In het geval van onbegeleid leren, wordt de computer gevoed met gegevens van vele miljoenen realistische situaties, in geval van auto’s van verkeerssituaties en de manier waarop de bestuurders daarop reageerden. Hier kan met recht van ‘big data’ en ‘machine leren’ worden gesproken, al worden deze termen vaak ook breder gebruikt.  Zo ‘leert’ de computer van de auto hoe en wanneer deze binnen de rijstroken moet blijven, mag passeren, hoe voetgangers, fietsen of welk ‘object’ dan ook, ontweken kan worden, wat stoptekens zijn en verkeersborden betekenen en welke de daarbij behorende actie is. Tesla’s geven nog steeds al deze gegevens door aan een datacenter, dat er patronen uit destilleert waarmee de ‘autopilots’ van alle Tesla’s geregeld worden geüpdatet.  Op den duur zou elke Tesla, waar ook ter wereld, elk denkbaar patroon moeten herkennen, daar correct nop moeten reageren en zo het hoogst mogelijke niveau van veiligheid kunnen garanderen. Zover is het nog (lang?) niet en Tesla’s ‘autopilot’ mag daarom niet zonder de aanwezigheid van een chauffeur ’in control’ worden gebruikt. Niemand weet op basis van welke criteria de algoritmen van een Tesla werken, uiteraard wel als ze niet werken. 

Zelflerende computers worden ook ingezet als het gaat om de voorspelling van (belasting)fraude, de kans dan bepaalde personen ‘in de fout’ gaan of plaatsen waar op een bepaald moment de kans op een misdaad het grootst is. Maar ook bij de beoordeling van sollicitanten en de toewijzen van woningen.  Voor deze doelen wordt de waarde van kunstmatige intelligentie overschat[3]. In al deze gevallen is de wijze waarop de computer ‘besluiten’ neemt een ‘blackbox’. Mede om die reden is het moeilijk zo niet onmogelijk om achteraf eventuele fouten op te sporen en recht te zetten.  Dit is een van de problemen bij de beruchte toelagenaffaire.

De cybernetische cirkel

Algoritmische besluitvorming is een onderdeel van een nieuwe digitale golf, gekenmerkt door een cybernetische cirkel van meten (data verzamelen), profileren (data analyseren) en interveniëren (toepassen van data). Op zich komen deze aspecten terug in elk besluitvormingsproces, maar daarbij maken de betrokkenen, politici, volksvertegenwoordigers stapsgewijs bewuste keuzen, terwijl nu het hele proces een blackbox is. 

De rol van ethische principes

Ondertussen groeit de bezorgdheid over het negeren van nagenoeg alle ethische principes die in aflevering 9 zijn genoemd, door de toepassing van kunstmatige intelligentie: Schending van de privacy, discriminatie, gebrek aan transparantie en machtsmisbruik met als gevolg groot (deels onbedoeld) leed, risico’s voor de beveiliging van kritieke infrastructuur, afbrokkeling van menselijk denkvermogen en ondermijning van het vertrouwen in de samenleving. Het is daarom noodzakelijk om richtlijnen te formuleren die de toepassing van kunstmatige intelligentie weer in lijn brengen met de genoemde ethische principes. 

Hiertoe is een belangwekkende aanzet gegeven in de publicatie van het Institute of Electric and Electronic Engineers: Ethically Aligned Design: A Vision for Prioritizing Human Well-being with Autonomous and Intelligent Systems[4]. Ook het Rathenau instituut[5] heeft in diverse publicaties een aantal richtlijnen gepubliceerd.

De belangrijkste richtlijnen die uit deze en andere publicaties kunnen worden gedestilleerd, zijn:

  1. Verantwoordelijkheid voor de impact van het gebruik van kunstmatige intelligentie leggen bij zowel degenen die besluiten nemen over de toepassing ervan (politiek, leiding van organisatie of bedrijven) als de ontwikkelaars. Deze verantwoordelijkheid betreft zowel de gebruikte systemen als de kwaliteit, nauwkeurigheid, volledigheid en representativiteit van de data(set).
  2. Voorkomen dat ontwerpers (onbewust) hun eigen normen gebruiken bij de instructie van leerprocessen. Teams met een diversiteit aan achtergronden zijn een goed middel om dit te voorkomen.
  3. Kunnen herleiden van ‘beslissingen’ door computersystemen op de gehanteerde algoritmen, de werking daarvan begrijpen en deze kunnen uitleggen.
  4. Wetenschappelijk kunnen onderbouwen van het model dat aan de algoritme en aan de keuze van de data ten grondslag ligt.
  5. Handmatig verifiëren van ‘beslissingen’ die negatief uitpakken voor de betrokkene. 
  6. Uitsluiten van alle vormen van bias in de inhoud van datasets, de toepassing van algoritmen en het hanteren van uitkomsten[6].
  7. Verantwoording afleggen over de wettelijke grondslag van de combinatie van datasets.
  8. Vaststellen of de berekening beoogt valse positieven dan wel valse negatieven te minimaliseren.
  9. Terugkoppelen naar opdrachtgevers door auteurs van algoritmen als deze in het bronnenmateriaal gebrek aan eenduidigheid aantreffen.
  10. Hanteren van de beginselen van proportionaliteit en subsidiariteit, wat betekent van geval tot geval vaststellen of de baten van gebruik van kunstmatige intelligentie opwegen tegen de risico’s[7].
  11. Verbieden van toepassingen van kunstmatige intelligentie die een groot risico vormen voor schending van ethische principes, zoals gezichtsherkenning, persuasieve technieken en deep-fake technieken[8].
  12. Intrekken van wettelijke bepalingen als blijkt dat deze vanwege hun complexiteit of vaagheid niet op transparante wijze gehandhaafd kunnen worden.  

De derde, de vierde en de vijfde richtlijn moeten in samenhang worden gezien.  Ik leg hieronder uit waarom.

De wetenschappelijke fundering van algoritmische besluitvorming

Bij het gebruik van zelflerende computers zijn het de computers zelf die de algoritmen aanpassen en uitbreiden en gegevens uit uiteenlopende datasets combineren.  Het gevolg kan zijn dat de uiteindelijke ‘beslissingen’ die de computer neemt niet uitgelegd kunnen worden. Dit is uitsluitend aanvaardbaar, nadat gebleken is dat deze beslissingen ‘foutloos’ zijn, bijvoorbeeld omdat, in het geval van ‘zelfsturende’ auto’s, deze vele malen veiliger blijken te rijden dan auto’s met chauffeur.

In de toelagen affaire was hier geen sprake van. Daar zou de vijfde richtlijn uitkomst hebben kunnen bieden.  Met behulp van wetenschappelijk ontwerpgericht onderzoek kan worden onderzocht, uit welke stappen en welke regels een beslissingsproces bestaat om te bepalen wie terecht een toelage krijgt en wie eventueel ten onrechte bezwaar maakt tegen de afwijzing van een verzoek. Aan de hand van zo’n beslisboom kan door een steekproef met voldoende omvang de overeenkomst met de ‘beslissingen’ van de computer worden vastgesteld. Als dit inderdaad in nagenoeg alle gevallen zo is, dan mogen de criteria die in de handmatige berekening zijn gehanteerd worden gebruikt om uit te leggen wat zich in de ‘blackbox’ van de computer heeft afgespeeld. Als er veel en grote afwijkingen zijn, dan moet de computerberekening worden verworpen.

Door toepassing van zelflerende algoritmen kunnen onvermoede verbanden worden ontdekt tussen verschijnselen. Dat kan van grote betekenis zijn. Er is dan altijd sprake van statistische relaties en niet van causale.  

Op basis van deze verbanden kunnen geen maatregelen worden gerechtvaardigd, wel kunnen ze vertrekpunt voor verder onderzoek. 

Governance

In de VS is het gebruik van algoritmen inmiddels in een kwaad daglicht komen te staan, vooral door de ongewenste gevolgen van toepassing door de politie, waarover aflevering 16 gaat.  De problemen daarbij gaan veel verder dan het optreden van ‘bias’. De stad New York heeft daarom een algoritme manager aangesteld, die onderzoekt of de gebruikte algoritmen voldoen aan ethische en wettelijke regels. In steeds meer gemeenten vervult een ethische commissie deze rol.

Op bestuurlijk vlak zijn zowel op Europees niveau als binnen Nederland al stappen gezet om uitwassen van algoritmische besluitvorming tegen te gaan.  

De Algemene Verordening Gegevensbescherming (AVG), die is in 2018 in werking getreden is heeft de bescherming van de privacy aanzienlijk verbeterd. In april 2019 publiceerde de Europese High Level Expert Group on AI ethische richtlijnen voor de toepassing van kunstmatige intelligentie In februari 2020 heeft ook de Europese Commissie zulke richtlijnen vastgesteld onder meer in het White Paper On Artificial Intelligence en een AI-verordening. Verder stelde de regering onder meer vast de nationale digitaliseringsstrategie, het Strategisch Actieplan AI en de beleidsbrief AI, mensenrechten en publieke waarden[9].

Ik realiseer me dat het binden van overheden en hun uitvoeringsorganen aan ethische principes koren op de molen is van degenen die deze principes aan de laars lappen. Daarom blijft de zoektocht naar legitieme methoden om misdaad, corruptie en malversaties met behulp van moderne technieken op te sporen, brede steun verdienen.

Er is nog heel wat werk te verzetten om de kracht van kunstmatige intelligentie voor dit doel op gewetensvolle wijze te gebruiken.


[1] https://stadszaken.nl/artikel/3961/rekenkracht-ai-maakt-gebiedsontwikkeling-beter?utm_source=Mailing+Lijst&utm_medium=email&utm_campaign=24-12-2021_Grote+verdeeldheid+over+Omgevingswet

[2] https://www.smartcitiesworld.net/news/belgian-city-uses-artificial-intelligence-to-tackle-noise-pollution-7243?utm_source=newsletter&utm_medium=email&utm_campaign=Weekly%20Newsletter

[3] https://www.dropbox.com/s/22ekhzws9gpb4nd/Rapport_De_stand_van_digitaal_Nederland_Rathenau_Instituut.pdf?dl=0

[4] https://www.dropbox.com/s/508gjrmdaexj563/2020_029_Digitale_technologie_Eng.docx?dl=0

[5] https://www.dropbox.com/s/hdx3gwjx1rni3on/Rathenau-Grip_op_algoritmische_besluitvorming_overheid_Rathenau_Instituut.pdf?dl=0

[6] https://medium.com/@BloombergCities/the-promise-and-peril-of-algorithms-in-local-government-f1a2964769f2

[7] https://www.dropbox.com/s/xe962n2m7ik6gt2/Rathenau-Zeven_aandachtspunten_voor_de_AI-verordening_Bericht_aan_het_Parlement_Rathenau_Instituut.pdf?dl=0

[8] https://www.dropbox.com/s/q2zji5s60y989ea/Rathenau-Verantwoord_Innoveren_met_AI_Rathenau_Instituut.pdf?dl=0

[9] https://www.dropbox.com/s/22ekhzws9gpb4nd/Rapport_De_stand_van_digitaal_Nederland_Rathenau_Instituut.pdf?dl=0

Toegankelijkheid, software, digitale infrastructuur en data: De roep om ethiek

De 10de aflevering in de reeks Bouwen aan duurzame steden – De bijdrage van digitale technologie gaat over de betekenis van ethische principes voor vier belangrijke pijlers van digitalisering: toegankelijkheid, programmatuur, infrastructuur en data.

In de vorige aflevering kwam een aantal uitgangspunten (richtlijnen en ethische principes) voor digitale technologie aan de orde. Uit het rapport van het Rathenau Instituut[1] Opwaarderen – Borgen van publieke waarden in de digitale samenleving blijkt dat overheid, bedrijfsleven en samenleving deze nog onvoldoende hanteren. Hieronder sta ik stil wat deze principes en waarden betekenen voor vier fundamentele aspecten van digitalisering: toegankelijkheid, programmatuur, infrastructuur en data.  In de volgende twee afleveringen komen hun implicaties voor een zestal technologieën aan de orde. 

Toegankelijkheid

Toegankelijkheid verwijst naar de beschikbaarheid van snel Internet voor iedereen. Dit gaat verder dan alleen technische toegang.  Het houdt ook in dat een gemeente toeziet op de begrijpelijkheid van de eigen berichtgeving en dat gebruikers de aangeboden opties ook kunnen hanteren. Niet in de laatste plaats zou iedereen moeten beschikken over een werkende computer.

Gratis Internet voor alle inwoners is een waardevolle basisvoorziening, inclusief Wi-Fi in de publieke ruimte, mits goed beveiligd tegen indringers. Overlaten van een Wi-Fi voorziening aan private aanbieders, zoals de LinkNYC reclamezuilen in New York, die ook in andere steden opduiken, is een slechte zaak. Bedrijven als Sidewalk Labs verleiden gemeenten door deze zuilen gratis te plaatsen. Ze zijn uitgerust met sensoren die een enorme hoeveelheid gegevens verzamelen via elk apparaat dat verbinding maakt met hun Wi-Fi-netwerk: Niet alleen de locatie en het besturingssysteem, maar ook het MAC-adres. Met behulp van analysetechnieken kan daarmee het loop-, kijk- en koopgedrag van burgers worden gereconstrueerd. Gecombineerd met andere openbare gegevens van Facebook of Google leveren ze inzicht in persoonlijke interesse, seksuele geaardheid, ras en politieke overtuiging van de betrokkenen.

Het enorme internet dat alles en iedereen verbindt, roept ook schrikbeelden op, die te maken hebben met waarborgen van privacy en in relatie daarmee uiteenlopende vormen van misbruik, tot het hacken van apparatuur die je hartslag regelt toe. Daarom wordt er breed gezocht naar alternatieven.

Wereldwijd komen P2P buurtinitiatieven voor om een besloten eigen netwerk aan te leggen. Veel daarvan maken deel uit van The Things Network[2]. In plaats van Wi-Fi, gebruikt dit netwerk een protocol genaamd LoRaWAN. Door robuuste end-to-end-codering hoeven gebruikers zich geen zorgen te maken over beveiligde draadloze hotspots, mobiele data-abonnementen of haperende Wi-Fi-connectiviteit. Het Things-netwerk beheert duizenden gateways en biedt dekking aan miljoenen mensen en biedt een reeks open tools waarmee burgers en ondernemers IoT-applicaties kunnen bouwen tegen lage kosten, met maximale beveiliging en die makkelijk op te schalen zijn.

Programmatuur

Computerprogramma’s zorgen voor uiteenlopende toepassingen, variërend van tekstverwerking tot managementsystemen. Op zoek naar oplossingen die het best passen bij de richtlijnen en ethische principes uit de vorige aflevering, komen we al snel uit bij open-source software, in tegenstelling tot propriëtaire producten van commerciële aanbieders. Niet dat deze laatste bij voorbaat verwerpelijk zijn of dat ze altijd goedkoper zijn. Het belangrijkste waar je op moet letten is uitwisselbaarheid (interoperabiliteit) met producten van andere aanbieders om te voorkomen dat je er lastig vanaf komt (lock in). 

Open source software kan veel voordelen bieden ten opzichte van prioriëtaire oplossingen, zeker als gemeenten dit stimuleren. Barcelona loopt hierbij voorop[3]. De stad beoogt volledig zelfbeheer van haar ICT-diensten en radicale verbetering van digitale openbare dienstverlening voor de burgers, inclusief ‘privacy by design’ en databescherming dankzij het gebruik van blockchain. Dit resulteert in gegevenssoevereiniteit en in het gebruik van vrije software, open dataformats, open standaarden, interoperabiliteit en herbruikbare applicaties en diensten. 

Wie zich oriënteert op open source software kan niet om de Fiware-gemeenschap[4] heen, qua organisatie vergelijkbaar met Linux en bestaande uit bedrijven, startups en freelance ontwikkelaars en voortgekomen uit een initiatief van de EU. Fiware is een organisatie met als missie bouwen van open, en duurzame software rond publieke, royaltyvrije en implementatie gedreven standaarden

Infrastructuur

Computers zijn inmiddels niet meer de grootste groep onderdelen van de digitale infrastructuur. Hun aantal is overtroffen door zogenaamde ubiquitous sensor networks (USN), zoals slimme meters, CCTV, microfoons en sensoren. Sensornetwerken hebben de meest uiteenlopende taken, ze bewaken de omgeving (luchtkwaliteit, verkeersdichtheid, ongewenste bezoekers) en ze zitten in machines, treinen en auto’s en zelfs mensen en geven informatie over het functioneren van vitale onderdelen door. Mike Matson[5] berekende verder dat er in 2050 een stad van 2 miljoen inwoners wel een miljard sensoren zal zijn. Deze zijn verbonden door miljoenen kilometers glasvezelkabel of via Wi-Fi met elkaar, met datacenters, carrier hotels (dat zijn knooppunten waar particuliere netwerken samenkomen) om uiteindelijk het Internet te vormen.

Deze hiërarchisch georganiseerde verknoping staat op gespannen voet met de richtlijnen en ethische principes uit de vorige post. Internet criminelen krijgen vrij baan, bijvoorbeeld door het veroorzaken van denial of service (DoS) en dataleks kunnen grote gevolgen hebben. Bovendien loopt het energieverbruik gigantisch op, ook zonder blockchain. Het kan ook anders. Met edge computing[6] vindt de bewerking van de gegevens lokaal plaats en alleen resultaten worden op verzoek geüpload. Dit geldt voor sensoren, mobiele telefoons en mogelijk ook voor geautomatiseerde auto’s. Een mooi voorbeeld is het Array of things Initiative[7]. Uiteindelijk gaat dit 500 sensoren omvatten, die in overleg met de bevolking in Chicago worden opgehangen en data gaan verzamelen.  Deze data worden in elke sensor opgeslagen en kunnen indien nodig online worden geraadpleegd, waarbij steeds een aantal sensoren en een deel van de data betrokken is. 

Vergelijkbaar zijn federatieve datasystemen[8]. Hierbij worden data decentraal bewaard, maar geautoriseerde gebruikers kunnen dankzij gebruiksinterfaces wel van alle gegevens gebruik maken.

Data

Het besef dringt door dat het bij data niet alleen om de hoeveel gaat, maar ook om de kwaliteit van zowel de data zelf en de bewerking ervan. Ik stip een aantal aspecten aan

Toegang tot data

Als het om gegevens van personen gaat, dan zou de regel moeten zijn dat privégegevens alleen doorzoekbaar zijn na toestemming van de eigenaar. Om deze data te beschermen stelt het EU-project Decode voor eigenaars hun gegevens via blockchaintechnologie te laten beheren[9]. Veel steden hebben inmiddels privacyrichtlijnen, maar slechts een aantal voert privacy impact assessment uit als onderdeel van het beleid (p.18)[10]

Kwaliteit

Er komen steeds meer aanwijzingen dat veel data die voor kunstmatige intelligentie worden gebruikt als ‘leersets’ ondeugdelijk zijn.  Dat was al pijnlijk duidelijk geworden uit data voor gezichtsherkenning waarin minderheidsgroepen disproportioneel zijn vertegenwoordigd[11]. Nieuw onderzoek laat zien dat dit ook geldt op het gebied van de gezondheidszorg. Er is hier sprake van data cascades, een optelsom van achtereenvolgende fouten, waarvan de gevolgen pas na enige tijd duidelijk worden[12]. Data bleken niet relevant, onvolledig, onvergelijkbaar en zelfs gemanipuleerd[13]

Data commons

Voor wie specifieke data van groot belang zijn, en daarmee ook hun kwaliteit, zal zich extra daarvoor inzetten. Samen kunnen de betrokkenen dan een datacommon vormen. Commons are shared resources managed by empowered communities on the basis of mutually agreed and enforced rules[14]

Een mooi voorbeeld is de Data- en Kennishub Gezond Stedelijk Leven (p.152)[15], waarin overheden, bedrijven, milieugroepen en bewoners kennis verzamelen voor de ontwikkeling van een gezonde leefomgeving, met gebruikmaking van een federatief datasysteem. Het gaat hierbij niet alleen om data, maar ook om de terugkoppeling van het effect van maatregelen. 

Open data

Veel steden hanteren het ‘open by default’ principe en maken de meeste gegevens openbaar, al laat de gebruikersvriendelijkheid en doelmatigheid soms nog te wensen over. Er zijn verschillende datamanagementsystemen als open-source portal beschikbaar. Een van de meest vooraanstaande is CKAN, beheert door de Open Knowledge Foundation[16]. Het bevat middelen voor het beheren, publiceren, vinden, gebruiken en delen van gegevensverzamelingen. Het biedt een uitgebreide zoekfunctie en maakt het mogelijk om gegevens te bekijken in de vorm van kaarten, grafieken en tabellen. Er is een actieve gemeenschap van gebruikers, die het systeem verder ontwikkelt en lokaal aanpast. 

Om de gegevens daadwerkelijk toegankelijk te maken bieden sommige steden ook trainingen en workshops aan. Barcelona’s Open Data Challenge is een initiatief voor leerlingen uit het secundair onderwijs, dat hen wegwijs maakt in de enorme gegevensverzameling van de stad[17].

Veiligheid

Naarmate de omvang van de verzamelde data, de hoeveelheid ‘entry points’ en de verbondenheid op het Internet toeneemt, worden de veiligheidsrisico’s ook groter. Decentralisering, onder andere door middel van edgecomputingen federatieve opslag met blockchaintechnologie dragen zeker bij aan de veiligheid. Er is verder nog een lange weg te gaan. Slechts de helft van de steden heeft een seniorbeleidsmedewerker op dit gebied en technieken voor authenticatie, versleuteling en ondertekening die samen de basis vormen voor attribute-based identity worden lang niet altijd toegepast. Het gaat hierbij om identiteitsbepaling op basis van een aantal kenmerken van een gebruiker, zoals functie, locatie en afdeling[18]

Iets heel anders is Me and my shadow, een project dat gebruikers van het Internet leert hun eigen spoor te minimaliseren en daarmee hun vindbaarheid voor Internetcriminelen[19].

Er is nog een wereld te winnen voordat voldoende is voldaan aan de richtlijnen en ethische principes die in de vorige aflevering werden genoemd.

Het belangrijkste is wellicht een zekere relativering van begrippen als ‘big data’, ‘datagericht beleid’ en de omvang van datasets.

Het is raadzaam zich opnieuw te verdiepen in de grondslagen van wetenschappelijk onderzoek. Hierin staat voorop een goed geformuleerde vraagstelling, vervolgens de keuze van een hierbij passende onderzoeksmethode, bijvoorbeeld de formulering van hypothetische verbanden op basis van materiekennis, de beantwoording van de vraag welke gegevens hiervoor nodig zijn, de verzameling van deze gegevens en hun statistische bewerking om te zien in hoeverre de onderbouwde hypothetische verbanden aangetroffen worden. In de volgende aflevering komt onder andere machine leren aan de orde en dan zal blijken dat het bij de automatische verwerking van grote datasets vooral gaat om de ontdekking van statistische verbanden en dat kan nare consequenties hebben. 

Volg deze link als je snel een van de vorige afleveringen uit deze reeks wil vinden of wilt zien welke de volgende afleveringen zijn. Vol deze link voor de Engelstalige versie


[1] https://www.dropbox.com/s/qom95p4hwph1cie/Rathenau-Opwaarderen.pdf?dl=0

[2] https://www.thethingsnetwork.org/

[3] https://www.barcelona.cat/digitalstandards/

[4] https://www.fiware.org

[5] http://smallwarsjournal.com/jrnl/art/complex-cyber-terrain-in-hyper-connected-urban-areas

[6] https://searchdatacenter.techtarget.com/definition/edge-computing

[7] https://datasmart.ash.harvard.edu/news/article/a-guide-to-chicagos-array-of-things-initiative-1190

[8] https://statetechmagazine.com/article/2021/04/researchers-eye-machine-learning-secure-iot-data

[9] https://www.youtube.com/watch?time_continue=2&v=_-ooCbgIiyo&feature=emb_logo

[10] https://www.weforum.org/whitepapers/governing-smart-cities-policy-benchmarks-for-ethical-and-responsible-smart-city-development

[11] https://www.verdict.co.uk/ethnic-data-bias/

[12] https://storage.googleapis.com/pub-tools-public-publication-data/pdf/0d556e45afc54afeb2eb6b51a9bc1827b9961ff4.pdf

[13] https://www.theverge.com/2021/4/27/22403741/deepfake-geography-satellite-imagery-ai-generated-fakes-threat

[14] https://www.dropbox.com/s/wxf4c6x16hb2xdy/Waag-AMS-Strategy-for-urban-data.pdf?dl=0

[15] https://www.dropbox.com/s/qoqp17grtsfoh9u/future-city-magazine-2020-mr.pdf?dl=0

[16] https://ckan.org

[17] https://opendata-ajuntament.barcelona.cat/en/repte-barcelona-dades-obertes

[18] https://media.erepublic.com/document/CDG21_BRIEF_SailPoint_AWS_V.pdf

[19] https://tacticaltech.org/#/projects/me-and-my-shadow

Het ‘Future of urban tech’-project

Wie durft te voorspellen of wij technologie de baas blijven of dat het omgekeerde gebeurt? De zevende editie van de serie Bouwen aan duurzame steden – De bijdrage van digitale technologie gaat over prognoses, trends en signalen met betrekking tot de rol van technologie bij de ontwikkeling van steden, zoals het Future of Urban Tech-project van Cornell University in New York die ziet.

Een bron van nieuwe inzichten

Technologie heeft de planeet ten goede en ten kwade veranderd. Zal deze verandering doorzetten en welke richting zal domineren? Om deze vraag te beantwoorden hebben wetenschappers van het Jacobs Institute aan de Cornell University in New York een horizonscan gemaakt. Als onderdeel van dit ambitieuze project The Future of Urban Tech maakten ze een inhoudsanalyse van honderden recente wetenschappelijke publicaties, waaruit ze 217 signalen destilleerden. Deze signalen werden gegroepeerd in 49 deels tegengestelde trends. Elke trend is voorzien van een indicatie van tijdsbestek, waarschijnlijkheid en maatschappelijke impact. Uiteindelijk hebben ze zes prognoses gemodelleerd. Deze beschrijven dominante richtingen voor verandering.

Elke lezer kan het project dat wordt gepresenteerd door middel van een website, op eigen manier gebruiken. Ik ben uitgegaan van de 17 sectoren zoals gebouwde omgeving, logistiek, mobiliteit en energie en heb de daaraan gerelateerde trends verkend. Het is ook mogelijk om top-down te beginnen met een van de zes prognoses en de plausibiliteit ervan onderzoeken in het licht van de gerelateerde trends en signalen. Ik laat hieronder zien dat elk van de prognoses uitdagend is en uitnodigt tot verder lezen.

De selectie van de inhoud wordt ondersteund door dynamische afbeeldingen, die alle signalen, trends en prognoses met elkaar verbinden en de lezer in staat stellen de onderlinge relaties te overzien. Begin gewoon te scrollen en laat je nieuwsgierigheid de vrije loop en beslis na wat verkenningen hoe je systematischer te werk wilt gaan.

De website beschrijft elk van de prognoses, trends en signalen in het kort. Elk signaal weerspiegelt de inhoud van een handvol (populair) wetenschappelijke publicaties die kort worden samengevat. Lees de artikelen die je intrigeren of beperkt je tot de samenvatting.

Neem de tijd om deze site te verkennen, want je zult veel nieuwe inzichten en meningen tegenkomen.  De link naar het project staat aan het einde van dit artikel.

Hieronder zal ik enkele aspecten van de inhoud van het project toelichten, gevolgd door enkele kanttekeningen.

Zes prognoses

De prognoses weerspiegelen de veelheid aan standpunten in hedendaagse wetenschappelijke literatuur, wat lezers prikkelt om tot een oordeel te komen. Hieronder is de formulering van de prognoses in verkorte vorm overgenomen.

1. Alle gebouwen, huizen, verkeersmiddelen, de infrastructuur maar ook bomen en parken zullen met sensoren en camera’s worden verbonden en één web vormen

Nu al zijn veel gebouwen, bussen, treinen en wegen uitgerust met digitale detectie, maar ze zijn nog slechts in beperkte mate onderling gelinkt. Het komende decennium zal hierin verandering brengen, wat bijvoorbeeld een doorbraak zal betekenen in het beheer over de energiestromen. 

2. Steden zullen gebruikmaken van geavanceerde biotechnologie om de leefbaarheid te doen toenemen.

Groeiend inzicht in de menselijke afhankelijkheid van de natuur zal leiden tot het in kaart brengen van de fysiek-biologische wereld evenals de bedreigingen en de zegeningen daarvan voor mensen. Stadsbesturen zullen bomen, parken en waterwegen van sensoren voorzien om de vitaliteit van ecosystemen te meten en te beheersen.

3. Veerkrachtige corridors zullen het effect van de klimaatverandering matigen en burgers worden voorbereid op de onvermijdelijke schokken die komen gaan.

Steden zullen de CO2-uitstoot verminderen maar zich ook voorbereiden op de gevolgen van de onvermijdelijke gevolgen van klimaatverandering. Politieke en financiële machtscentra zullen worden geconcentreerd op plaatsen waar de impact van de klimaatsverandering met technische middelen beheerst kan worden.

4. Kunstmatige neurale netwerken zorgen voor geavanceerde vormen van machine leren met ongeëvenaarde voorspellende mogelijkheden die orde zal brengen in de chaos van het stedelijk leven.

Machine leren en kunstmatige intelligentie zullen ondoorgrondelijke ‘black boxes’ worden die beslissingen nemen zonder uitleg te geven. De ultieme vragen zijn of de machines waaraan we onze besluiten uitbesteden zelf nog wel bestuurd kunnen worden en of de impact van spontane ontmoetingen en menselijke ideeën verdwijnt als computers toch de beste oplossingen produceren?

5. Nieuwe Screen Deal die de risico’s en voordelen van stedelijke technologie herverdeelt.

“Alles op afstand” – leren, gezondheidszorg, werk en entertainment – wordt het nieuwe normaal. De voorspellende kracht van AI zal leiden tot conflicten over de concentratie van rijkdom en macht die digitale platforms veroorzaken. Maar aan de andere kant zullen nieuwe stakeholders juist rechtvaardigheid centraal stellen.

6. Een wereldwijze toeleveringsketen voor technologieën voor het maken van steden zal ‘de code van de stad kraken’

In de smart cities-beweging bestaat een spanning tussen top-down en bottom-up, tussen propriëtair versus open en tussen Big Tech en ‘Makers’. Een nieuwe stedelijke innovatie-industrie zal de overhand krijgen, maar is meer afgestemd op de maatschappelijke zorgen. Overheden zullen op hun beurt een duidelijker beeld hebben van de problemen die de industrie moet oplossen. Een publiek-private structuur voor investeringen en governance is onmisbaar om de kracht van Big Tech tegen te gaan.

Een paar opmerkingen

Zoals gezegd is elk van de zes prognoses gebaseerd op trends. Negen trends, in het geval van de laatste voorspelling. Elke trend wordt geïllustreerd door een handvol signalen, gedocumenteerd met behulp van verschillende publicaties. Een van de negen trends die de laatstgenoemde prognose ondersteunen, is ‘Regionale clustering van ondernemingen tot ecosystemen’, bijvoorbeeld New York, Londen, Berlijn en Amsterdam. Deze verwijst naar de groeiende kracht van lokale technologiehubs, ondersteund door regionaal kapitaal en waarbij overheden, startups, kennisinstellingen en burgers betrokken zijn. Deze concentratie kan zelfs leiden tot een nieuwe ‘ruimtewedloop’ tussen steden in plaats van landen.

Uit de onderliggende signalen blijkt echter dat deze ‘trend’ veel opener en onzekerder is dan de beschrijving rechtvaardigt.

Ik heb veel publicaties doorgenomen die een signaal documenteren en concludeerde steeds dat ‘trends’ in wezen de bandbreedte in kaart brengen waarbinnen zich ontwikkelingen binnen een domein zullen voordoen. Voor mij doet dit geen afbreuk aan de waarde van het project, want hoe meer twijfels er zijn over de toekomst en hoe meer inzicht we hebben in de krachten die deze vormgeven, hoe meer mogelijkheden we hebben om de toekomst te beïnvloeden.

Uiteraard moeten de zes prognoses aansluiten bij het open karakter van de trends. Om deze reden heb ik elk van de zes prognoses eveneens geherformuleerd als bandbreedtes van conflicterende ontwikkelingstendensen.

1. De commerciële of politieke belangen achter stedelijke technologie versus het welzijn van de burgers.

2. De strijd tussen (supra)nationale politieke macht versus ‘Big Tech’ over leiderschap over de technologische ontwikkeling.

3. Het onbeperkte doordringen van technologie in alle domeinen van de samenleving versus acceptatie van onvoorspelbare uitkomsten van menselijke interacties die het gevolg zijn van creativiteit, innerlijke motieven en intuïtieve beslissingen.

4. Beheersing van de natuur met behulp van biotechnologie versus het herstel van een evenwicht tussen mens en natuurlijke ecosystemen.

5. De concentratie van macht, politieke invloed en rijkdom door zeggenschap over technologie versus open licenties waardoor technologie ten bate van de hele wereldbevolking kan worden aangewend.

6. Oncontroleerbare autonome besluitvorming door machine leren en kunstmatige intelligentie versus het primaat van de democratische en gedecentraliseerde besluitvorming over de toepassing van technologie.

Bestuderen van het Future of Urban Tech-project is een rijke en tot nadenken stemmende leerervaring en heeft mede de inzichten gevoed die aan deze reeks ten grondslag liggen.

Je vindt het Future of Urban Tech-project achter de onderstaande link:

https://futureofurbantech.org/introduction/

Het ‘Boston Smart City Playbook’

Elke vertegenwoordiger van een technologiebedrijf die bij een gemeente aanklopt om kant-en-klare ‘slimme’ oplossingen te verkopen moet dit vooraf lezen. Deze post gaat over wat het Majors Office of New Urban Mechanics (MONUM) in Boston verwacht van hen verwacht maar zelden aantreft. Het is de zesde aflevering van de serie Steden van de toekomst, de rol van digitale technologie.

Jascha Franklin-Hodge, voormalig hoofd van MONUM herinnert zich een ontmoeting met vertegenwoordigers van een Fortune 500 technologiebedrijf dat een offerte had uitgebracht om alle lantaarnpalen in de stad uit te rusten met camera’s en sensoren. Op de vraag of deze apparatuur haar waarde elders al had bewezen, was het antwoord dat het bedrijf het op prijs zou stellen als Boston dit zou onderzoeken. Het behoeft geen betoog dat de stad dit ‘aanbod’ resoluut heeft afgewezen. Het was een van de vele vermoeiende ontmoetingen met enthousiaste verkopers die ‘veelbelovende’ technologische oplossingen aanbieden, zonder enige kennis van stedelijke problemen. Naar aanleiding hiervan besloten Franklin-Hodge en zijn collega Nigel Jacob om de feedback die zij normaal aan deze mensen geven, te verwerken in een document dat ze konden delen met bedrijven. Dit werd het beroemde Boston Smart City Playbook[1], met als voornaamste boodschap technologie aan te bieden die mensgericht en probleemgestuurd is.

Hieronder neem ik het boekje door, waarbij ik elk hoofdstuk parafraseer (cursief) en becommentarieer.

Stop met het sturen van verkopers

De inleiding van het boekje verzucht, stuur ons iemand die verstand heeft van steden, iemand die met de bewoners wil praten over wat ze wel (en niet leuk!) vinden aan Boston. Het MONUM-team stelt het op prijs als technologen komen praten over thema’s die er toe doen, in plaats van goed voorbereide pitches af te vuren. Gedeeld inzicht in stedelijke problemen en de aard van oplossing daarvan is de enige manier om een langdurige relatie tussen het bedrijf en de stad tot stand te brengen. Het team zal ook vragen stellen over voorbeelden van hoe het product elders heeft gewerkt of gefaald en benadrukt dat minder succesvolle toepassingen elders goed kunnen zijn voor Boston.

Hierbij komt volgens mij dat vertegenwoordigers van technologiebedrijven wel eens vergeten dat hun gesprekspartners zelf technologen zijn, die vaak beter opgeleid zijn dan zijzelf. Het ontbreekt de gemeentelijke gesprekspartners vaak aan geslaagde voorbeelden van elders zij hopen oprecht dat vertegenwoordigers van een technologie daarin kunnen voorzien. Helaas blijkt dat zelden het geval.

De beste oplossing is eigenlijk pre-competitieve triple-helix samenwerking tussen vertegenwoordigers van gemeenten, kennisinstellingen en bedrijven. Samen kunnen ze elkaars kennislacunes compenseren.

Echte problemen voor mensen oplossen

Medewerkers van gemeenten hebben vaak het gevoel dat het hun collega’s van bedrijven ontbreekt aan betrokkenheid bij en kennis over de zorgen van gewone mensen. Daarom roept het Playbook hen op te praten met werknemers, werklozen, ondernemers, kunstenaars, burgergroepen, belangenorganisaties en architecten voordat ze MONUM bezoeken. Het team wil graag weten wat bedrijven tijdens deze gesprekken hebben geleerd en vooral waarom hun producten voor deze mensen het verschil gaan maken.

Zo’n opdracht is moeilijk. Burgers spreken zich snel uit over hun problemen en komen ook met oplossingen. Maar deze oplossingen hebben zelden een technologische component. Daarbij moeten de tech bedrijven ‘bruggen bouwen’ en burgers naar hun mening vragen. Zelfs als de burgers de waarde van de voorgestelde technologieën niet zien, kan het gemeentebestuur daar toch  vertrouwen in hebben als oplossing voor de lange termijn.

Steek niet onmiddellijk de loftrompet over efficiëntie

Efficiëntie moet deel uitmaken van de oplossing van elk probleem, aangezien steden eindige hulpbronnen en oneindige behoeften hebben. Efficiëntie is echter nooit een motief in de fase waarin alternatieve keuzen worden afgewogen. Zodra een keuze is gemaakt, is aan de orde hoe deze zo efficiënt mogelijk uitgevoerd kunnen worden.

Voorbarig over efficiëntie praten vloeit  vaak voort uit voorbij gaan aan onderliggende politiek standpunten. De vraag is altijd hoezo efficiënt? Op basis van welke criteria, voor welke doeleinden en in wiens belang? Zoals Ben Green schreef in ‘‘The smart enough city’ (p. 14): For those on the front lines, words like “better” and “more efficient” are the tip of an iceberg, below which sit the competing interests and conflicting values of the city and the people who live in it

Volgens mij geldt hetzelfde voor het te pas en te onpas gebruik van het adjectief ‘smart’.

Om een ​​competente partner te worden, moeten vertegenwoordigers van techbedrijven niet alleen bekend zijn met stedelijke problemen, maar ook met het actuele politieke debat en de missie van burgemeester en wethouders. Wie in de discussie over technologische oplossingen voor stedelijke problemen argumenten als ‘kostenbesparing’ en‘efficiëntiewinst’ als hoofdmotieven noemt, zal direct worden doorgevraagd over de echte baten en voor wie.

Betere beslissingen, niet (alleen) betere data

De prijs voor de aankoop van technologie moet direct worden betaald.  Vaak kan een stad pas in de toekomst hiervan de vruchten plukken. Het probleem is dat het succes van de aangeschafte technologie minstens even sterk zal afhangen van de manier waarop deze wordt ingezet. Dit is op zijn beurt afhankelijk van het gedrag van de betrokkenen. Deze moeten zich vaak aanpassen en er moet gericht gestuurd worden om gedragsverandering teweeg te brengen. Technologische innovatie gaat meestal hand in hand met sociale innovatie of in ieder geval met gedragsverandering. Dat kan bijvoorbeeld zijn doorbreken van schotten tussen afdelingen waarvan de gegevens moeten worden gedeeld. In essentie is de kwaliteit van de data afhankelijk van hun vermogen om beslissingen te verbeteren. Betere beslissingen moeten op hun beurt leiden tot meer tevredenheid bij alle betrokken stakeholders.

Mijns inziens, denken vertegenwoordigers van techbedrijven te weinig na over de ‘zachte kant’ van het doorvoeren van technologische veranderingen. Bovendien verwaarlozen ze ‘after sales’-contacten, die hen waardevolle informatie kan opleveren over de impact van organisatorische omstandigheden op technologische innovatie.

We weten niet wat we aan sensoren hebben 

In 2015 schreef Ross Atkin[2] als criticus van smart cities, zijn ‘Manifesto for the clever city‘. In de ‘clever city’ wordt technologie radicaal bottom-up ingezet om de problemen die gewone burgers ervaren met zo min mogelijk data en op een voor burgers begrijpelijke manier op te lossen. In de smart city worden vaak netwerken van sensoren voorgesteld die enorme hoeveelheden data verzamelen die mogelijk gebruikt kunnen worden om problemen op te lossen. Maar veel problemen waar mensen last van hebben, zoals vervuiling, stank en fijnstof, zijn al jaren bekend evenals de oorzaken daarvan: fabrieken, zwaar verkeer en ongezonde woningen. Het installeren van een uitgebreide sensornetwerk vertraagt ​dan de oplossing van deze problemen.

Bovendien riskeren gemeenten jarenlang vast te zitten aan oplossingen die bedrijven ontwikkeld hebben ,zolang er geen standaarden zijn of er geen garantie van interoperabiliteit is. Vertegenwoordigers van technologiebedrijven moet gevraagd worden naar wat de goedkoopste oplossing is om kritieke data te verzamelen is en ook wat de interoperabiliteit van deze oplossing is.

Privacy in de publieke ruimte

De politie monitort videocamera’s verspreid over de stad en vervoerders gebruiken gps-trackers om de locatie van bussen en treinen te detecteren. Aangezien het observeren van personen in de openbare ruimte snel toeneemt, is de vraag wat de ondergrens is van privacy van burgers die altijd gerespecteerd moet worden. Vertegenwoordigers van techbedrijven moeten worden bevraagd om de privacy-risico’s van hun technologieën expliciet te maken en ook of deze technologieën voldoen aan te stellen eisen op het gebied van dataminimalisatie.

Het is mijns inziens aan steden om zowel richtlijnen op te stellen met betrekking tot internetveiligheid, beveiliging van privacy en dataminimalisatie maar ook expliciet te maken welke middelen wenselijk zijn voor misdaadbestrijding en handhaving. De  ontwikkelen van dergelijke richtlijnen is ook een kans voor pre-competitieve samenwerking tussen steden, bedrijven en kennisinstellingen.

Ben Green, ook voormalig lid van het MONUM team en nu docent aan de School of Public Policy, Michigan University, verwijst in zijn al genoemde werk ‘The smart enough city’ ook naar het Smart City Playbook en benadrukt dat the last thing to happen is that technology is considered as imminent and inevitable, thus beyond dispute and deliberation (p. 7).

Technologie moet altijd gerechtvaardigd worden door haar bewezen bijdrage aan menselijk welzijn.

Follow-up

Het Boston Smart City Play Book maakt duidelijk dat techbedrijven, voordat ze ‘oplossingen’ kunnen bieden, vertrouwd moeten raken met stedelijke uitdagingen, bij voorkeur door directe contacten met belanghebbenden en burgers. Bovendien willen steden ook betrokken zijn bij de ontwikkeling van deze technologieën. 

Het Playbook gaf aanleiding tot een reeks onderzoeks- en ontwikkelingsprojecten, bijvoorbeeld het Local Sense Lab[3], een losse groep sensortechnologen die sensoren en andere apparaten ontwikkelt met aantoonbare waarde voor inwoners van Boston.


[1] Boston Smart City Playbook

[2] Manifesto for the clever city

[3] Local Sense Lab

Verzamel betekenisvolle data en blijf ver weg van dataïsme.  

De vijfde aflevering van de reeks Bouwen aan duurzame steden: De rol van technologie gaat over de zin en onzin van big data. ‘Data is the new oil’ is het ergste cliché van de big data-hype tot nu toe. Nog erger dan ‘datagedreven beleid’. Ik dit artikel onderzoek ik – met digital twins als rode draad – wat de bijdrage van data aan stedelijk beleid kan zijn en hoe dataïsm, een religie die zelf de beleidsbepaling overneemt, kan worden voorkomen (lees hierover vooral Harari: Homo Deus).

Ik ben een tevreden gebruiker van een Sonos geluidssysteem. Toch moet de helpdeks er een enkele keer aan te pas komen. Nog onlangs en toen wist de helpdesk na vijf minuten dat mijn probleem het gevolg was van een defecte verbindingskabel tussen het modem en de versterker. Wat bleek, de helpdesk kon op afstand een digitale afbeelding genereren van de componenten van mijn geluidssysteem en hun verbindingen en zag dat de bewuste kabel geen signaal doorgaf. Een eenvoudig voorbeeld van een digital twin. Ik was er blij mee. Maar waar ligt de grens tussen zin en onzin van verzamelen van massa’s data.

Wat is een digital twin. 

Een digital twin is een digitaal model van een object, product of proces[2]. In mijn opleiding tot sociaal geograaf heb ik veel met kaarten te maken gehad, de oudste vorm van ‘twinning’. Kaarten hebben de basis gelegd voor GIS-technologie, die weer de basis is van digital-twins.   Geografische informatiesystemen relateren uiteenlopende data op basis van geografische locatie en maken hun samenhang in de vorm van een model inzichtelijk.  Als dit model met behulp van sensoren permanent met de werkelijkheid wordt verbonden, dan komen de dynamiek in de werkelijkheid en die in het model overeen en spreken we van een ‘digital twin’. Zo’n dynamisch model kan worden gebruikt voor simulatiedoeleinden, toezicht op en onderhoud van machines, processen, gebouwen, maar ook veel grootschaliger entiteiten, bijvoorbeeld het Nederlandse elektriciteitsnet.

Van data naar inzicht

Elke wetenschapsbeoefenaar weet dat data onmisbaarheid zijn, maar weet ook dat er een lange weg is te gaan voordat data tot kennis en inzicht leiden. Die weg begint nog voordat data worden verzameld. De eerste stap zijn aannames over het wezen van de werkelijkheid en dus ook de mogelijkheid om deze te kennen. Hierover is de nodige discussie gevoerd binnen de wetenschapsfilosofie, waaruit in het kort twee standpunten zijn gekristalliseerd, een systeembenadering en een complexiteitsbenadering. 

De systeembenadering gaat uit van de veronderstelling dat de realiteit bestaat uit een stabiele reeks van acties en reacties waarin naar wetmatige verbanden gezocht kan worden. Tegenwoordig neemt bijna iedereen aan dat dit alleen geldt voor fysische en biologische verschijnselen. Toch wordt er ook gesproken van sociale systemen. Het gaat dan niet om wetmatige samenhangen, maar om generaliserende aannames over menselijk gedrag op een hoog aggregatieniveau. De ‘homo economicus’ is daar een goed voorbeeld van. Op basis van zulke aannames kunnen ook conclusies worden getrokken hoe gedrag te beïnvloeden is.

De complexiteitsbenadering – die overigens ook een natuurwetenschappelijke achtergrond heeft – ziet de (sociale) werkelijkheid als een complex adaptief proces dat ontstaat uit ontelbare interacties, die – als het om menselijk handelen gaat – worden gevoed door uiteenlopende motieven. In dat geval wordt het veel moeilijker om generieke uitspraken te doen op een hoog aggregatieniveau en zullen interventies een minder voorspelbaar resultaat hebben. 

Verkeersmodellen

Verkeersbeleid is een goed voorbeeld om het onderscheid tussen een proces- en een complexiteitsbenadering te illustreren. Simulatie met behulp van een digital twin in Chattanooga[3] van het gebruik van flexibele rijstrooktoewijzing en fasering van de verkeerslichten, wees uit hierdoor de congestie met 30% kon afnemen[4]. Had men dit experiment in werkelijkheid uitgevoerd, dan was het resultaat waarschijnlijk heel anders geweest. Verkeersdeskundigen merken keer op keer op dat elke nieuw geopende weg na korte tijd vol slipt, terwijl het verkeersbeeld op andere wegen nauwelijks verandert. In de econometrie heet dit verschijnsel geïnduceerde vraag. In een onderzoek naar stedelijke verkeerspatronen tussen 1983 en 2003, stelden de economen Gilles Duranton en Matthew Turner vast dat autogebruik evenredig toeneemt met de groei van de wegcapaciteit. Dit is alleen te begrijpen vanuit een complexiteitsbenadering: Elke weggebruiker reageert namelijk anders op de opening of afsluiting van een weg. Die reactie kan zijn de rit naar een ander tijdstip te verplaatsen, een andere weg te gebruiken, met iemand anders mee te rijden, het openbaar vervoer te gebruiken of af te zien van de rit. 

Carlos Gershenson[5], een Mexicaanse computerspecialist, heeft verkeersgedrag onderzocht vanuit een complexiteitsbenadering en hij concludeert dat zelfregulering de beste manier is om congestie aan te pakken en de capaciteit van wegen maximaal te benutten. Als de gesimuleerde ingrepen in het verkeer in Chattanooga in werkelijkheid waren uitgevoerd, dat hadden duizenden reizigers binnen korte tijd hun rijgedrag aangepast. Zij waren de ‘smart highway’ gaan uitproberen, en als gevolg van geïnduceerde vraag, zou de congestie daar binnen de kortste tijd toenemen tot op het oude niveau. Iemand die het effect van verkeersmaatregelen zichtbaar wil maken met een digital twin, moet deze voeden met resultaten van onderzoek naar het geïnduceerde-vraageffect, in plaats van alleen historische verkeersdata te manipuleren.

De waarde van digital twins

Digital twins bewijzen hun waarde bij het nabootsen van fysieke systemen, dus processen met een parametrisch verloop. Het gaat dan bijvoorbeeld om de werking van een machine, of in een stedelijke context, de relatie tussen de hoeveelheid UV-licht, de temperatuur, de wind(snelheid) en het aantal bomen per oppervlakte-eenheid. Zo onderzoekt men in Singapore met behulp van digital twins hoe hitte-eilanden in de stad ontstaan en hoe hun effect verminderd kan worden[6]. De luchthaven Schiphol beschikt over een digital twin, die alle bewegende onderdelen op het vliegveld zoals rolbanden en -trappen toont. Daarmee kunnen monteurs in geval van storing onmiddellijk aan het werk[7]. Of de kosten van de bouw van zo’n model opwegen tegen de baten is niet bij voorbaat te zeggen.  Vaak ontwikkelen digital twins zich van klein naar groot, gestuurd door gebleken behoeften. 

Ook Boston heeft in 2017, met technische ondersteuning van ESRI, een digital twin van een deel van de stad ontwikkeld[8].  Er is een beperkt aantal processen in een virtueel 3D-model samengevoegd. Een daarvan is de schaduwvorming als gevolg van de hoogte van gebouwen.  Een van de geliefde groene ruimten in de stad is de Boston Common.  Het is al decennia gelukt om de ontwikkeling van hoogbouw langs de randen van het park en daarmee het beschaduwen ervan te beperken. Keer op keer komen projectontwikkelaars met nieuwe voorstellen voor hoogbouw. Met de digital twin kan het effect van de schaduwwerking van deze gebouwen worden gesimuleerd bij verschillende weersomstandigheden en in verschillende seizoenen (zie titelafbeelding). De digital twin is online te raadplegen, zodat iedereen deze en andere effecten van stedenbouwkundige ingrepen, thuis kan bekijken.

Vragen vooraf

Aan de bouw van een digital twin gaan drie vragen vooraf. In de eerste plaats wat de gebruiker ermee wil bereiken, vervolgens welke processen erbij betrokken gaan worden en welke kennis er van die processen en hun samenhang bestaat. Chris Andrews[9], als stedenbouwkundige werkzaam aan het ESRI ArcGIS platform, benadrukt de noodzaak om het aantal elementen in een digital twin te beperken en vooraf het verband ertussen te beredeneren: To help limit complexity, the number of systems modeled in a digital twin should likely be focused on the problems the twin will be used to solve.

Zowel het voorbeeld van de verkeersprognoses in Chattanooga, de vorming van warmte-eilanden in Singapore als het beschaduwen van de Boston Common laten zien dat onbewerkte data ontoereikend zijn om een digital twin te voeden. In plaats daarvan worden data gebruikt die het resultaat zijn van wetenschappelijk onderzoek, waarbij de onderzoeker zich tevens heeft afgevraagd of een systeem- dan wel een complexiteitsbenadering op zijn plaats is. In de woorden van Nigel Jacob, voormalig Chief Technology Officer in Boston: “For many years now, we’ve been talking about the need to become data-driven… But there’s a step beyond that. We need to make the transition to being science-driven in …… It’s not enough to be data mining to look for patterns. We need to understand root causes of issues and develop policies to address these issues.” 

Digital twins zijn waardevolle hulpmiddelen. Maar als zij gevoed worden met onbewerkte data, geven ze hooguit zicht op statistische verbanden en elke wetenschapper weet hoe gevaarlijk het is om daar conclusies uit te trekken: Trash in, trash out. 

Naarmate digitale tweelingen volwassen worden en meer vitale functies van steden in realtime vastleggen, rijst de vraag of dit de besluitvorming altijd zal verbeteren. Stedelijke maatschappelijke vraagstukken zijn ‘wicked problems’: Er zijn veel belanghebbenden met concurrerende belangen, uiteenlopende macht en invloed en incompatibele logica’s. Tegen deze achtergrond boeten meer data, snellere computers en ‘optimale’ oplossingen al snel in aan betekenis.


[1] https://singularityhub.com/2018/09/30/the-rise-of-dataism-a-threat-to-freedom-or-a-scientific-revolution/

[2] Digital Twins Haskoning

[3] Digital twins Future urban planning

[4] Digital Twins React to changes

[5] https://www.quantamagazine.org/complexity-scientist-beats-traffic-jams-through-adaptation-20200928/

[6] https://www.bloomberg.com/news/features/2020-12-01/singapore-climate-change-reducing-heat-takes-trees-and-technology

[7] Esri: Digital twin

[8] Boston digital twin 3D GIS

[9] https://www.esri.com/about/newsroom/arcuser/arcgis-a-foundation-for-digital-twins/

Tien jaar smart city-technologie marketing

De derde aflevering van de reeks ‘Bouwen aan duurzame steden. De bijdrage van digitale technologie’ gaat over de opkomst van de smart city-beweging, de verschillende vormen die deze heeft aangenomen en wat de toekomst ervan kan zijn.

De term smart city duikt op in het laatste decennium van de 20e eeuw[1]. De meeste definities verwijzen naar het gebruik van (digitale) technologie als een manier om het burgers makkelijker te maken, om economische groei te stimuleren en om investeringen aan te trekken. Sommigen voegen hier nog aan toe als een middel om Big Tech te verrijken.

Barcelona, ​​Ottawa, Brisbane, Amsterdam, Kyoto en Bangalore behoren tot de voorlopers van steden die zichzelf ‘smart’ noemden. In 2013 waren er wereldwijd ongeveer 143 zelfbenoemde ‘slimme steden’. Tot op heden is dit aantal geëxplodeerd naar meer dan 1000.

Vijf ‘smart city’ verhalen

In hun artikel Smart cities as company story telling documenteren Ola Söderström et al. hoe technologiebedrijven de smart city hebben gemodelleerd als een fictief verhaal dat de problemen van grote steden zodanig weergeeft dat zij deze kunnen oplossen[2]. Sindsdien doen er verschillende versies van dit verhaal de ronde, wat heeft geresulteerd in wat ik de smart city tales heb genoemd[3]. Ik ga hieronder in op vijf dominante voorbeelden: de verbonden stad, de stad voor ondernemers, de datagedreven stad, de digitale dienstenstad en de stad van de consument.

De verbonden stad

Op 4 november 2011 is het handelsmerk smarter cities officieel geregistreerd als eigendom van IBM. Deze daad markeerde een periode waarin het bedrijf de leider werd van de smart city-technologiemarkt. Andere technologiebedrijven, zoals Cisco en Siemens volgden snel, aangetrokken door een verwachte groei van deze markt met 20% per jaar van meer dan $ 300 miljard in 2015 tot meer dan $ 750 miljard nu[4]. In de IBM-visie zijn steden systemen van systemen: plannings- en beheerdiensten, infrastructurele diensten en sociaaleconomische diensten, die elk uit verschillende onderdelen bestaan. In een smart city worden deze diensten in het oog gehouden en bestuurd vanuit één centraal punt. Zie het iconische controlecentrum dat IBM voor Rio de Janeiro bouwde (titelfoto). Alle systemen zijn idealiter gekenmerkt door drie begrippen, die de harde kern van een smart city vormen: geïnstrumenteerd, onderling verbonden en intelligent[5].

De stad voor ondernemers

Op veel plaatsen in de wereld, voornamelijk in opkomende en ontwikkelingslanden, dromen bestuurders van het bouwen van smart cities uit het niets. Zij zien het predicaat smart als een belangrijk marketinginstrument voor het aantrekken van buitenlandse bedrijven.

Gale, een internationaal vastgoed bedrijf en Cisco werden de ontwikkelaars van New Songdo in Zuid-Korea. New Songdo was in eerste instantie bedoeld als bedrijvenpark met daarbij een stedelijke omgeving om zakenmensen uit het buitenland een luxe levensstijl te bieden. Vandaar met huizen vol technische gadgets, aantrekkelijke parken, volledig ingerichte kantoorruimten en uitstekende verbindingen met het buitenland.

Veel andere landen namen soortgelijke initiatieven om buitenlands kapitaal en experts aan te trekken en om de economische groei te stimuleren. India bijvoorbeeld, dat bezig is met de bouw van mogelijk 100 smart cities.

De datagedreven stad

In het derde verhaal staat centraal het verzamelen en analyseren van gegevens door technologiebedrijven die zij ‘aftappen’ uit de onderlinge communicatie van burgers via internet en mobiele telefoons. Google was bij de eerste bedrijven die de onbegrensde mogelijkheden zag om zijn enorme kennis van consumentengedrag te integreren met informatie uit een stedelijke ontwikkeling.

Sidewalk Labs – opererend onder de paraplu van Alphabet – won een prijsvraag om voorstellen in te dienen voor de herontwikkeling van Quayside, een verlaten deel van de oude haven van Toronto[6]. De plannen waren in lijn met het hedendaagse stedenbouwkundige denken. Dat was echter niet het eerste motief van Sidewalk Labs. In plaats daarvan ging het er vooral om veel mogelijk data te verzamelen van bewoners en bezoekers aan het gebied om de toch al enorme verzameling gepersonaliseerde profielen van Google uit te breiden met kennis van waar mensen zijn, wat ze willen of doen om hen daarmee te voorzien van op de plaats toegesneden commerciële informatie[7].

Het is niet verwonderlijk dat privacy kwesties de discussie over de verdiensten van het stedelijke plan domineerden[8]. De meeste waarnemers geloven daarom dat dit de reden is waarom Sidewalk Labs de stekker in mei 2020 uit het project trok. De officiële reden was de terughoudendheid van investeerders vanwege Covid-19.

De smart city van de consument

Het vierde verhaal draait om de groei van technologie vooral gericht op consumenten. Amazon, Uber en Airbnb lopen daarbij voorop en zij hebben de detailhandel, het traditionele taxibedrijf en het hotelwezen danig ontwricht. Ze introduceerden een platformbenadering die uiteindelijk de middenklasse in de VS decimeerde. Anderen sectoren volgden, bedrijven die deelfietsen en deelscooters beschikbaar stellen. Maar ook maaltijdbezorgdiensten zoals Delivero.

City tech belichaamt de invloed van ondernemerschap ondersteund door durfkapitalisten en tegelijkertijd de noodzaak voor stadsbesturen om kader te creëren om deze initiatieven te beheren.

De slimme diensten-stad 

Dankzij tal van ‘apps’ begonnen stadsbesturen en andere organisaties een schat aan informatie en diensten aan te bieden op het gebied van werkgelegenheid, huisvesting, administratie, mobiliteit, gezondheid, veiligheid en nutsvoorzieningen. Met deze apps kunnen stadsbestuurders, vervoersautoriteiten, nutsbedrijven en vele anderen burgers beter dan voorheen informeren. Burgers kunnen er ook vragen mee stellen of een verzoek indienen om kapot straatmeubilair te repareren.

Sommige steden, zoals Barcelona en Madrid, gebruiken digitale technologie om de betrokkenheid van het publiek te vergroten, of om mensen een stem te geven bij besluitvorming of budgettering.

Alle bovenstaande verhalen suggereren een nauw verband tussen technologie en het welzijn van burgers en symboliseren daarmee een nieuwe vorm van door technologie mogelijk gemaakte stedelijke utopie. Elk verhaal beginnen met een verheerlijking van beschikbare technologie en komt vervolgens een winstgevende toepassing daarvan. 

De nabije toekomst: Groeiende weerstand of een tweede golf van smart cities

Het is onmiskenbaar dat leiders van bedrijven, met het oog op een miljardenmarkt voor smart city-technologie, de baten voor de betrokken steden overdrijven. Vuilniscontainers met ingebouwde sensoren en adaptieve straatverlichting zijn toch ook weer niet zo geweldig en de overal verschijnende sensoren roepen veel vragen op.

Volgens The Economist is het niet verwonderlijk dat er sprake is van een groeiende weerstand.

In mijn vorige post schreef ik dat politici kritischer zijn gaan staan tegenover kolossen als Google, Amazon en Facebook, vanwege hun behandeling van gevoelige gegevens, hun gebrek aan transparantie van op algoritmen gebaseerde besluitvorming, hun winsten en belastingontduiking en de gig economie in het algemeen. Bij het grote publiek veranderde onverschilligheid in groeiende scepsis. 

Toch komt er een tweede golf van smart cities aan. In de eerste golf ontbraken openheid, ethische reflectie en respect voor privacy. In de tweede golf neemt het streven naar het gebruik van ethische overwegingen en de intentie om de privacy te beschermen een belangrijke plaats in.

Bij voornemens mag het niet blijven, de politiek zal ook monopolies van Big Tech moeten bestrijden.

Om het vertrouwen van het grote publiek te winnen, moet de politiek bovendien de problemen waarvoor steden staan bespreken met bewoners, (kennis)instellingen en andere belanghebbenden voordat uiteenlopende technische middelen worden ingezet. Governance gaat vooraf aan technologie. Zoals Francesca Bria, voormalig Chief Technology Officer van Barcelona zei: We draaien het smart city-paradigma om. In plaats van uit te gaan van technologie en alle beschikbare gegevens te verzamelen voordat we nadenken over hoe deze te gebruiken, zijn we begonnen met het afstemmen van de technologie agenda op de agenda van de stad[9].

Dit gebeurt behalve in Barcelona ook in steden als In steden als Amsterdam, Boston, Portland en de Poolse stad Lublin. De vraag is niet langer welke problemen de technologie gaat oplossen, maar wat deze problemen precies zijn, wie ze mag definiëren, wat de oorzaken zijn, wiens belangen er mee gemoeid zijn, wie het meest getroffen wordt en welke het meest dringend moeten worden opgelost. Pas na beantwoording van deze vragen kan de discussie worden uitgebreid naar de bijdrage van (digitale) technologie.

In de volgende post verken ik digitale sociale innovatie, als bijdrage aan een nieuw smart city-concept.

Deze post is deels korte samenvatting van mijn artikel Humane by choice. Smart by default: 39 building blocks for cities in the future, gepubliceerd in het Journal of the American Institution of Engineers and Technology, in juni 2020. Wie dat wil, kan het artikel via de onderstaande link downloaden.

https://www.dropbox.com/s/3rmrwnzdoph114w/SMC-2020-0030-FINAL.pdf?dl=1


[1] Robert Hollands: ‘Will the Real Smart City Please Stand Up?: Intelligent, Progressive, or Entrepreneurial?,” City: Analysis of Urban Trends, Culture, Theory, Policy, Action 12: 3 (2008) 303–320.

[2] Söderström, O., Paasche, T., Klauser, F.: ‘Smart cities as corporate storytelling’, City: Anal. Urban Trends, Culture, Theory, Policy, Action, 2014, 18, (3), pp. 307–320

[3] Herman van den Bosch: De Smart City Idee. Op zoek naar de inclusieve stad: 24 korte essays. Dit e-boek kan hier worden gedownload: https://www.dropbox.com/s/vdu800akjkgxby0/2018%2008%2025%20De%20smart%20city%20idee%201.2.pdf?dl=0

[4] http://futurecities.catapult.org.uk/wp-content/uploads/2017/11/GRSCS-Final-Report.pdf

[5] C. Harrison, B. Eckman, R. Hamilton, P. Hartswick, J. Kalagnanam, J. Paraszczak, and P. Williams, “Foundations for Smarter Cities,” IBM Journal of Research and Development 54: 4 (2010) 1–16. doi: 10.1147/JRD.2010.2048257

[6] https://goo.gl/6Qwbqe

[7] https://bloximages.newyork1.vip.townnews.com/wsmv.com/content/tncms/assets/v3/editorial/f/1b/f1bc6c94-a539-11e8-905a-136f4f930796/5b7bff66f1d7a.pdf.pdf

[8] https://medium.com/@atheist_cvnt/googles-smart-city-of-surveillance-faces-privacy-rights-resistance-in-toronto-eab2686447b6

[9] http://www.wired.co.uk/article/barcelona-decidim-ada-colau-francesca-bria-decode

Verjaag het monster achter het gordijn: Het monopoly van Big Tech

Deze post gaat de almacht van Big Tech. Groeiend verzet hiertegen heeft vooral geleid tot wetgeving om de gevolgen daarvan te verzachten. Deze raakt de kern van het probleem, de monopolypositie van de technologiereuzen maar ten dele. Wat daarom nodig is, is een streng antitrustbeleid en ook dat overheden opnieuw een leidende rol gaan spelen bij de vaststelling van de technologieagenda.

Stand digitale technologie ‘zorgelijk’

Het Rathenau instituut noemt in een recente rapport de stand van de digitale technologie zorgelijk[1]. Het instituut pleit voor een eerlijke data-economie en een robuust, veilig en voor iedereen beschikbaar Internet. Daarvan is thans geen sprake. Sterker nog, we raken hiervan steeds verder verwijderd. De risico’s dringen zich dagelijks op: Ondoorgrondelijke algoritmen, deepfakes en politieke micro-targetting, kaalslag in binnensteden door online shopping, diefstal van bedrijfsgeheimen, ongebreidelde gegevensverzameling door Google, Amazon en Facebook, slecht betaalde taxichauffeurs van Uber en de andere dienstverleners van de gig-economie, het effect van Airbnb op de hotelbranche en het hoge energiegebruik van bitcoin en blockchain.

Wetgeving

Tal van publicaties roepen de overheid op het groeiende misbruik van digitale technologie een halt toe te roepen. In zijn must read ‘the New Digital Deal’ stelt Bas Boorsma: In order to deploy digitalization and to manage platforms for the greater good of the individual and society as a whole, new regulatory approaches will be required… (p. 46). Dat is ook de mening van het Rathenau Instituut dat drie speerpunten voor een digitaliseringsstrategie noemt: Krachtige wetgevingskaders en toezicht, op waarden gebaseerde digitale innovatie gebaseerd op een kritisch parlementair debat en zeggenschap voor burgers en professionals daarover. 

‘Groeiend ongemak’

De Europese Commissie heeft de afgelopen jaren een breed pakket aan wetten gelanceerd, zoals het Digital Services Act-pakket, de Digital Market Act en de General Data Protection Regulation (GDPR). Toch raken deze de kern van de zaak niet. De bijna-monololy positie van Big Tech-bedrijven is het spreekwoordelijke monster dat zich heeft verstopt achter het gordijn. Het Rathenau instituut erkent dit wel, maar spreekt in besmuikte termen over ‘het groeiende ongemak’ van de afhankelijkheid van Amerikaanse en Chinese technologiereuzen. Zelf het Internationaal Monetair Fonds is duidelijker door te stellen dat de macht van Big Tech innovatie en investeringen remt en de inkomensongelijkheid vergroot. Door toedoen van de macht van de grote technologiebedrijven is de samenleving bezig de greep op technologie te verliezen.

Het probleem benoemd

Om de bovengenoemde risico’s te beteugelen, moet het probleem eerst klip en klaar worden benoemd en maatregelen moeten daarop vervolgens worden afgestemd. Dat gebeurt in twee recente boeken, te weten  Shoshana Zuboff’s  ‘The Age of Surveillance Capitalism: The Fight for a Human Future at the New Frontier of Power’ (2019) en Cory Doctorow’s  ‘How to destroy surveillance capitalism’ (2021). Zuboff beschrijft in detail hoe Google, Amazon en Facebook data verzamelen met slechts één doel, burgers te verleiden tot de aankoop van goederen en diensten: Big Tech’s product is persuasion. The services — social media, search engines, maps, messaging, and more — are delivery systems for persuasion.

De ongekende macht van Big Tech is het gevolg van het feit dat deze bedrijven bijna klassieke monopolies konden worden. Tot de jaren ’80 kende de VS een strenge antitrust wetgeving: De voor het grootkapitaal beruchte Sherman’s act. Ronald Reagan heeft deze in zijn jaren als president in korte tijd om zeep geholpen en hetzelfde gebeurde door toedoen van Margareth Thatcher in het UK, van Brian Mulroney in Canada en van Helmut Kohl in Duitsland. Waar Sherman monopolies zag als een bedreiging voor de vrije markt, vond Reagan c.s. dat overheidsbemoeienis de vrije markt bedreigt.  Facebook sluit hierbij aan als het zichzelf ziet als een ‘natural monopoly’: Je wil op een netwerk zitten waar ook je vrienden zitten.  Maar je zou ook je vrienden kunnen bereiken als er meer netwerken waren, die interoperabel zijn.  Facebook heeft alle economische, technische en juridische middelen uit de kast gehaald om dat laatste tegen te gaan waaronder ook overname van potentiële concurrenten: Messenger, Instagram en WhatsApp.

Kans gemist

In het begin van de 21ste eeuw was er nog een breed geloof dat de zich ontluikende digitale technologie tot een betere en genetwerkte samenleving kon leiden. Bas Boorsma: The development of platforms empowered start-ups, small companies and professionals. Many network utopians believed the era of ‘creative commons’ had arrived and with it, a non-centralized and highly digital form of ‘free market egalitarianism’ (New Digital Deal, p.52). Daarvan is niets terecht gekomen: Digitalization-powered capitalism now possesses a speed, agility and rawness that is unprecedented (New Digital Deal, p.54). De startup community is één groot R&D lab aan het worden voor Big Tech. Veel startups hopen door een van de technologiereuzen te worden overgenomen en vervolgens miljoenen te verzilveren. Big Tech is hierdoor zonder veel moeite in staat om naast de vervoerssector, ook een dominante positie te verwerven in de stedelijke ontwikkeling, de gezondheidssector en het onderwijs.

Dankzij hun monopolypositie kan Big Tech ongelimiteerd gegevens verzamelen, ook als de Europese Wetgeving beperkingen en incidenteel hoge boetes oplegt. Gegevens wordt immers ook verzameld zonder dat burgers daar bezwaar tegen maken. Dit had Mumford in 1967 al doorzien: Veel consumenten zien deze bedrijven niet alleen als absolutely irresistible, maar ook ultimately beneficial. Deze twee voorwaarden vormen de kiem van wat hij de megatechnics bribe noemde[2].

Antitrust wetgeving

De enige wetgeving die de macht van Big Tech kan breken en die we dus van overheden mogen verwachten is een krachtig antitrust beleid, ontvlechting hun onderdelen, een absoluut verbod op overnames en een rigoureuze belastingheffing.

Technologie ontwikkelt zich niet op autonome wijze. Op dit moment bepaalt Big Tech onomstotelijk de technologieagenda op het westelijk halfrond. China is een ander verhaal. Met Mariana Mazzocato[3] ben ik van mening dat overheden de leiding over de technologische ontwikkeling weer naar zich toe moeten trekken, zoals dat tot het einde van de vorige eeuw het geval was. Denk aan de rol die van instellingen als DARPA in de VS, het Fraunhofer Instituut in Duitsland en TNO in Nederland. Democratische controle is daarbij een absolute voorwaarde! Alleen dan krijgt technologie die nodig is voor de realisering van maatschappelijke doelen volop de kans zich te ontplooien.

In het hoofdstuk ‘Digitally just cities’ van het e-boek ‘Steden van de toekomst: Humaan als keuze, smart waar dat helpt’, laat ik onder meer zien hoe Facebook, Amazon en Google er na een mogelijke ontvlechting uit kunnen zien. 

Deze post is nummer 2 in de reeks Bouwen aan duurzame steden. De rol van digitale technologie


[1] https://is.gd/6FwqiO

[2] https://www.boundary2.org/2018/07/loeb/

[3] https://www.hmjvandenbosch.com/2014/10/23/geen-kleinere-maar-een-sterkere-overheid/

Proloog: Bouwen aan duurzame steden. De bijdrage van digitale technologie

De komende maanden publiceer ik op deze site wekelijks een kort artikel over de vraag hoe digitalisering kan bijdragen aan de ontwikkeling van betere steden en hun omgeving. Lees hier wat je van deze posts kunt verwachten.

Volgens het WEF Global Risk Report moet iedereen die zich inzet voor de bijdrage van digitale technologie aan de oplossing van problemen in onze samenleving, zich realiseren dat technologie en het onderliggende bedrijfsmodel zelf een van die problemen is. Het laatste wat je moet doen is kritiekloos meegaan met degenen die alleen de zegeningen van technologie zien. Van sommige voorspellingen lopen je de rillingen over de rug, zoals deze, afkomstig van SiemensSeveral decades from now cities will have countless autonomous, intelligently functioning IT systems that will have perfect knowledge of users’ habits and energy consumption and provide optimum service…The goal of such a city is to optimally regulate and control resources by means of autonomous IT systems. Het bedrijf verwoordt hiermee exact de vrees die Lewis Mumford uitte in zijn baanbrekende werk The Myth of the MachineEmerging new mega-techniques create a uniform, all-enveloping, super-planetary structure, designed for automatic operation in which man will become a passive, purposeless, machine-conditioned animal. Dit was in 1967, voordat iemand een voorstelling had van digitale technologie.

Gelukkig zijn er overheden, bedrijven en instellingen die met technologische hulpmiddelen vooral de problemen willen aanpakken waarvoor de wereld staat: Energietransitie en andere gevolgen van de klimaatverandering, mobiliteitsdruk, toepassen van het principe van de circulaire economie; discriminatie, leefbaar maken van steden en het platteland en vele andere. Dit kan echter nooit met technologie alleen. Er zijn ingrijpende sociale en economische veranderingen voor nodig, die ook ervoor moeten zorgen dat de baten van digitalisering aan iedereen ten goede komen. 

Ik schaar me bij de groep die ‘gelooft’ in de potentie van digitale technologie voor de samenleving als dat gebeurt op een verantwoorde en waardengedreven manier, maar die ook de nodige scepsis heeft of dat laatste zal gebeuren. Deze ambivalentie zal degenen die mijn eerdere publicaties kennen niet zijn ontgaan. In mijn eerste e-boek De smart city idee (2018) ben ik op zoek gegaan naar gebruik en misbruik van technologie in zogenaamde smart cities. In het tweede e-boek Steden van de toekomst, humaan als keuze, smart waar dat helpt (2020) heb ik problemen geïnventariseerd waarvoor hedendaagse steden staan, mogelijke oplossingen daarvoor verkend en in kaart gebracht welke digitale technieken hieraan kunnen bijdragen. De conclusie was dat humane steden nog ver in het verschiet liggen. 

Wat je nu leest is de eerste post in een nieuwe reeks, waarin de toepassing van digitale technologie om steden duurzaam te maken centraal staat[1]. In het eerste deel van de reeks ga ik in op de eisen die in dat geval gesteld kunnen worden aan digitale technologie. In het tweede deel pas ik de ontwerpeisen toe. De integratie van digitale technologie in beleid komt in het derde deel aan de orde. 

Ik voorzie dat er ruim 20 artikelen zullen verschijnen. Hier open je een link naar een voorlopig overzicht daarvan.  Ik neem de vrijheid om dit plan te passen aan de actualiteit of aan voortschrijdend inzicht. 


[1] De Engelse versie vind je hier:

De humane stad

De humane stad. Dit is het laatste artikel in de reeks Steden van de toekomst. Humaan als keuze; smart als standaard.

Dit is het laatste artikel in de reeks Steden van de toekomst. Humaan als keuze; smart als standaard. Hiermee is dit project (bijna) afgerond, behalve een e-boek met updates van de artikelen en een overzicht van 75 actiepunten 

Dit laatste artikel bestaat uit twee delen: In deel een bespreek ik hoe het principe van humane stad tijdens het schrijven van de reeks is uitgekristalliseerd en in deel twee formuleer ik conclusies. Lees vooral de epiloog.

Ik illustreer dit artikel met schetsjes die mijn vader in 1939 maakte van kinderen in het Maastrichtse Stokstraatkwartier, die in dit toenmalige no-go area maar weinig kansen hadden. Iedereen die vanuit de politiek of professioneel met steden bezig is moet denken aan deze kinderen en hun miljoenen lotgenoten.


De humane stad is de laatste aflevering van een reeks essays over hoe steden humaner kunnen worden. Dat betekent een balans vinden tussen duurzaamheid, sociale rechtvaardigheid en kwaliteit van leven. Dit vergt verregaande keuzes. Als deze keuzes eenmaal gemaakt zijn, is het vanzelfsprekend dat we slimme technologie gebruiken om ze te realiseren. De essays die al zijn verschenen, zijn hier te vinden.


Op zoek naar de stad van de toekomst? Kijk naar de bewoners van nu.

Begin 2017 raakte ik betrokken bij de Amsterdam Smart City community. Een snelgroeiende groep van belangstellenden, innovators en influencers met een hart voor de stad.  Ik heb mijn leven lang ook een warme belangstelling gehad voor steden. In steden komen alle aspecten van het leven in geconcentreerde vorm terug. Neem New York, een stad die ik recent, nog net op tijd, heb kunnen ervaren. De moderne architectuur, de musea, de levendige kunstscene en de aanhoudende drukte. Maar ook de verkeerschaos, de luchtvervuiling, de uitstoot van broeikasgassen, het achterstallige onderhoud van metro, bruggen en wegen, de ellenlange files in en rond de stad, haar rafelranden, de tegenstellingen tussen rijk en arm, het discriminerende optreden van de politie tegenover de gekleurde bevolking, de speculatie, haar onbetaalbare huisvestingslasten die inwoners en startende bedrijven naar de periferie verbant, de tienduizenden huisuitzettingen per jaar, de 80.000 daklozen en toch betiteld als een van de ‘smartest cities’ ter wereld.

Vergeet (even) technologie

Mijn weerstand tegen het predicaat smart city groeide naarmate ik me er meer in verdiepte. Ola Söderström verwoordt dit gevoel kernachtig in haar artikel Smart Cities as Company StorytellingIBM (en andere technologiebedrijven) crafted the smart city as a fictional story that framed the problems of world cities in a way these companies can offer to solve[1].Deze bedrijven hebben hun technocentrische visie op de stad over de hele wereld met politici gedeeld, die hoopten met een ‘smart’ imago bedrijven aan te trekken[2].

In 2017 en 2018 schreef ik 24 blogposts waarin ik smart cities van alle kanten kritisch bekeek. Deze blogpost zijn vanaf augustus 2018 als e-boek beschikbaar: De Nederlandse versie heet  De Smart City idee. Volg desgewenst deze link om het boek gratis te downloaden. Een overzicht van gangbare literatuur over smart cities is te vinden in een binnenkort te verschijnen publicatie in IET Smart Cities

Het inmiddels brede commentaar op de smart city verzet zich vooral tegen de vermeende intrinsieke waarde van technologie. De geschiedenis leert anders. Technologie is weliswaar het ook resultaat van wetenschappelijke ontdekkingen, maar zij is net als de wetenschap zelf, gestuurd door politieke doelen, commerciële belangen en streven naar macht. De impact van technologie is zowel destructief als constructief gebleken en de opbrengst ervan is ongelijk verdeeld. Het heeft dus ook geen enkele zin om rankings te maken van ‘smart cities’ waaruit steevast behalve New York ook London, Singapore, San Francisco, en Shenzhen op hoge plaatsen eindigen. Steden waarop vanuit een humaan perspectief het nodige valt aan te merken. Waar het daarentegen om gaat is welke technologieën zijn gebruikt, met welk doel en wat hun impact is op hun bewoners.

Om tot een mensgerichte invulling van de smart city in Barcelona te komen stelde Francesca Bria, voormalig chief technology officer van die stad: We are reversing the smart city paradigm. Instead of starting from technology and extracting all the data we can before thinking about how to use it, we started aligning the tech agenda with the agenda of the city[4]. Ze zei dit nadat het nieuwe gemeentebestuur deze agenda radicaal had herzien. 

De eerste stap naar een dergelijke kanteling is het verkrijgen van diepgaand en breed gedragen inzicht in de uitdagingen waarvoor een stad is staat. De tweede is om op basis daarvan te komen tot oplossingen die de meeste inwoners van de stad ten goede zullen komen. Dit alles voordat er zelfs maar even is nagedacht over de bijdrage van technologie. Governance gaat voor technologie[5]. De impact van technologie kan bovendien worden vergroot door het gebruik ervan te combineren met innovaties van niet-technische aard en met andere vormen van sociale verandering. Dan kan blijken dat met beperkte hulpmiddelen grote stappen kunnen worden gezet. In deze geest noemt Ben Green zijn nieuwste boek dan ook The smart enough city[6].

In mei 2019 besloot ik een nieuwe serie artikelen te gaan schrijven elk gewijd aan een van de uitdagingen waar steden mee te maken hebben.  Elk artikel moest leiden tot concrete aanwijzingen voor oplossingen en de bijdrage van technologie daaraan. Als hiervoor vermeld, de artikelen worden na enige herziening gepubliceerd in twee gratis te downloaden e-boeken, een Nederlandse versie en een Engelse versie, die ook 75 concrete aanwijzingen voor stedelijke acties bevatten.

Het motto van de reeks is Steden van de toekomst: Humaan als keuze; smart als standaard. Dit drukt de principiële keuze uit om de mens nu en in de toekomst en daarmee ook de zorg voor de natuur een centrale positie te laten innemen op de stedelijke agenda en technologische hulpmiddelen te gebruiken waar dat nuttig is. Niet meer en niet minder.

Na 15 problemen waarvoor steden staan te hebben uitgediept, moet ik concluderen dat deze problemen overweldigend zijn. Bovendien is de rol van smart technology kleiner dan die van veranderingen op het economische, politieke en sociale vlak.

De stedelijke agenda voor steden van de toekomst bestaat uit 75 aanwijzingen voor stedelijke acties. Ik gebruik de term stedelijke acties in plaats van beleid omdat niet alleen van het gemeentebestuur, maar van alle andere ‘stakeholders’ bijdragen wordt gevraagd. 

Tijdens het schrijven werd de betekenis van het begrip humane stad steeds duidelijker. De beste omschrijving die ik kon vinden geeft Julian Agyeman als hij het over just sustainability heeft: The need to ensure a better quality of life for all, now and in the future, in a just and equitable manner, whilst living within the limits of supporting ecosystems[7]

De donuteconomie als hulpmiddel

Humaan impliceert de zorg voor de kwaliteit van het leven van alle mensen, nu en in de toekomst en deze hangt tevens af van hoe we nu met natuur en milieu omgaan. Al vrij snel besloot ik daarom het begrip donuteconomie van Kate Raworth[8] te gebruiken als handvat voor de verdere uitwerking van het begrip ‘humane stad’. De idee achter het donutmodel is eenvoudig. Als je naar de vorm van een donut kijkt, zie je twee cirkels (zie onderstaande figuur). Een kleine cirkel in het midden en een grote cirkel aan de buitenkant. De kleinste cirkel vertegenwoordigt de minimale sociale doelstellingen (basisbehoeften). De grote cirkel vertegenwoordigt het maximale draagvermogen van de planeet. 

Alle samenlevingen moeten beleid ontwikkelen tussen de twee lijnen in. Dit geldt voor de wereld als geheel, maar ook voor landen, regio’s en steden. Of zoals Kate Raworth het zelf uitdrukt: Human activities in each entity must not overshoot its ecological ceiling, thus harming the self-sustainable capacity of that entity. At the same time, these activities must not shortfall the social foundation of that entity, harming its long-term well-being. Between both circles, a safe and just space for humanity – now and in the future – is created[9].

/var/folders/5q/w0jt8kbx5vnc_mp7b36p_x480000gp/T/com.microsoft.Word/WebArchiveCopyPasteTempFiles/p6156
Model van de donut economie

Inhoudelijk voegt deze benadering niets toe aan het uitgangspunt van de gelijktijdige toepassing van uitgangspunten met betrekking tot sociale en ecologische duurzaamheid. De manier zij de donuteconomie in de praktijk toepast help bij het formuleren van stedelijke acties en maakt het mogelijk recht te doen aan de verschillen tussen steden bijvoorbeeld in ontwikkelings- en ontwikkelde landen.

Kate Raworth werkt in het Thriving Cities Initiative het donut principe verder uit, samen met Amsterdam, Philadelphia en Portland. Elk van deze steden heeft oplossingen geformuleerd voor de korte en lange termijn[10].

Sommige oplossingen zijn direct gericht op een van de voornoemde principes; de meeste gaan uit van de gelijktijdige toepassing van enkele principes. Elke stad zal met gerichte acties bijvoorbeeld naar matiging van de opwarming van de aarde streven. De uitwerking daarvan, bijvoorbeeld ‘volledig elektrisch worden’ moet tevens uitgaan van andere principes, zoals vermijden van nadelen hiervan voor lagere-inkomensgroepen.

De handigste manier om tot een breed gedragen stedelijke agenda te komen, is om het donut model te gebruiken om de formulering van de eigen problemen te verbreden en de oplossingen die daarvoor zijn ingezet te verdiepen. Dit gegeven alleen al onderstreept de noodzaak om alle stakeholders bij dit proces te betrekken. 

Naar een breed gedragen stedelijke agenda

De relevantie van sommige principes zal overigens pas blijken als een onderscheid wordt gemaakt tussen de korte en de lange termijn en de relevantie voor ‘eigen gemeente’ versus ‘rest van de wereld’. 

De ontwikkeling van een stedelijke agenda is een zorgvuldig gemodereerd en beleidsmatig ondersteund proces, waarbij honderden personen betrokken kunnen worden en dat wel een half tot een jaar kan duren. De methodiek van deliberative polling kan hierbij goede diensten bewijzen[11]. Maar ook de Amerikaanse organisatie Cities of Services heeft een bruikbaar model ontwikkeld voor steden om tot een breed gedragen omschrijving en aanpak van stedelijke problemen te komen[12].  Dit uitkomst van dit proces staat niet van tevoren vast en vereist dat er op gezette tijden ‘updates’ worden gemaakt. De uitkomsten zijn ook uniek voor elke stad, juist omdat de voortvloeien uit het probleembewustzijn van de bewoners, en de voor elke stad specifieke omstandigheden. 

De uitdagingen die inspireerden tot het schrijven van de reeks zijn generiek. Dat geldt ook voor de geformuleerde oplossingen. Ze zijn het resultaat van een gefundeerde inschatting van wat er in steden in het algemeen leeft en in de literatuur daaromtrent benoemde oplossingen. Daarom spreek ik van richtingen voor stedelijke acties, bedoeld als een bron van inspiratie, onderdeel van de discussie of checklist achteraf. 

Ik heb de inhoud van deze reeks vergeleken met het boek Humaner Städtebau van Hans Paul Bahrdt, ruim 50 jaar geleden geschreven[13]. Opvallend is dat Bahrdt vanuit een sociologische invalshoek in menig opzicht tot vergelijkbare aanbevelingen komt voor de inrichting van de stad. Aanpak van de armoede, stedelijke verdichting en toegang tot de natuur spelen ook bij hem een belangrijke rol. Uitgaande van het onderscheid van Richard Sennett tussen de fysieke stad en het gebruik daarvan door de inwoners, dan ligt in mijn artikelen de nadruk sterker op het laatste[14]. Ik ben na het schrijven van de 16 essays nog meer overtuigd dat veel stedelijke problemen maatschappelijke problemen zijn. Steden kunnen nog zo veel doen aan de kwaliteit van de woningen in een wijk, maar zonder de armoede en het gebrek aan uitzicht van een groot deel van de bewoners aan te pakken, blijven het ‘probleemwijken’. 

De thema’s van de 16 artikelen vertegenwoordigen de belangrijkste uitdagingen vanuit een humaan perspectief en daarmee de opzet van een stedelijke agenda (Zie tabel hieronder).  


De coronacrisis

Tijdens het schrijven van de reeks brak de coronacrisis uit. De wereldwijze impact van deze crisis houdt me erg bezig. Tegelijkertijd riepen de talrijke artikelen die speculeren over de blijvende gevolgen ervan op alle denkbare terreinen en in het bijzonder de inrichting van de stad weerstand op. Alsof de noodzaak om tijdelijk meer afstand van elkaar te houden ons zou noodzaken af te zien van de wenselijkheid van een meer verdichte stedelijke bebouwing en om de huidige angst voor het openbaar vervoer ertoe zou moeten leiden weer te kiezen voor de auto. Wel kan het zo maar zijn dat nu het allang bepleite streven om meer vanuit huis te werken aan populariteit heeft gewonnen nu het door de omstandigheden is afgedwongen en werkbaar is gebleken. Dit geldt ook voor het vaker nemen van de fiets en het mijden van de spits. Dat help ook om het openbaar vervoer gerieflijker te maken. Ik heb er echter bewust voor gekozen om niet mee te gaan in alle speculaties over dergelijke (blijvende) gevolgen van de coronacrisis en wat ons eventueel nog meer voor onheil te wachten staat. 


Een agenda voor de humane stad

Hoe een humane stad uitziet is niet te zeggen. Het is het vooralsnog onbekende resultaat van een vermoedelijk nooit aflatend aantal stedelijke acties.  Stedelingen en andere betrokkenen voeren deze samen uit met het stadsbestuur in een stimulerende en coördinerende rol en met architecten en stedenbouwkundigen in een inspirerende en faciliterende rol. Deze acties vloeien voort uit het streven een oplossing te vinden voor concrete problemen maar ook om gemeenschappelijke idealen realiseren.


Biomorfe stedenbouw

De plaatjes hieronder zijn voorbeelden van biomorfe of biofiele stedenbouw. Het uitgangspunt is dat de groene omgeving van een stad de stad mag binnendringen, zonder overigens de gebruikswaarde voor de bewoners uit het oog te verliezen. Het architectenbureau Skidmore, Owings & Merrill (SOM) heeft zich op het ontwikkelen van biomorfe steden of uitbreidingen van steden toegelegd


In veel artikelen kwam bij herhaling een aantal bedreigingen naar voren voor de ontwikkeling van een humane stad. De belangrijkste zijn de opwarming van de aarde en de kansongelijkheid van de bewoners. 

In alle steden ter wereld is een aantal inwoners verstoken van elk vorm van materieel gemak en geestelijke verrijking. Zij missen vaak drinkwater, sanitair en elektriciteit, zijn slecht gehuisvest en ze wonen in een omgeving met meer vervuiling en criminaliteit en minder voorzieningen, ze hebben een slechtere gezondheid, leven korter en ook voor hun kinderen is er weinig uitzicht op een beter leven. 

Er zijn al veel pogingen gedaan om hun lot verbeteren. Deze verbeteringen werkten voor een deel averechts vanwege hun focus op één aspect. Sociale woningprojecten bij voorbeeld werkten averechts omdat betere huisvesting niet gepaard ging met kans op (beter) werk, meer inkomen en scholing. 

De enige oplossing is inderdaad de moeilijkste: Een aanpak van alle problemen tegelijkertijd! De 16 artikelen boden uitzicht op een integrale aanpak, die overigens jaren zal vergen.

Ik vat deze aanpak hieronder samen, waarbij worden onderscheiden buurt- en wijkniveau, de stad als geheel en de (metropool)regio. Voor alle 75 richtingen voor stedelijke acties verwijs ik naar het e-boek.

Impressie van een deel van Xiong’an, een nieuw te verstedelijken gebied ten zuiden van Beijing, naar ontwerp van architectenbureau SOM. Een belangrijk deel van het gebied bestaat uit ‘wetlands’ die in het ontwerp zijn geïntegreerd. Afbeelding SOM
Buurt- en wijkniveau

Duurzame welvaart

  1. Opstellen voor elke buurt- of wijk van een transitieplan, met een initiële looptijd van vijf à tien jaar. Dit plan omvat onder andere de samenstelling van de bevolking, de aanwezigheid van (groen)voorzieningen, (ver)nieuwbouw, energie transitie en omgaan met afval.
  2. Stimuleren van deelname van wijkbewoners aan op te richten energiecoöperaties die zorgen voor de transitie naar duurzame elektriciteit en verwarming.

Productie, arbeid en technologie

  1. Onderzoeken van op de persoon gerichte werkgelegenheid en opleiding voor alle leden van een huishouden.
  2. Beschikbaar maken van een (tijdelijke) aanvullende inkomensvoorziening zolang het inkomen op huishoudniveau onvoldoende is om aan de armoede te ontsnappen.

Welzijn, wonen en omgeving

  1. Realiseren van een sociaal-gemengde samenstelling van alle woonwijken, inclusief woonvoorzieningen voor eenpersoonshuishoudens en voor (oudere)hulpbehoevende bewoners, deels aanleunend tegen een wijkgezondheidscentrum. 
  2. Organiseren van begeleiding van nieuwe inwoners, zowel door vrijwilligers uit de wijk als door professionele ‘hulpverleners’. Het gaat daarbij om een soort ’nulde lijn’, gericht op elementaire ondersteuning bij voeding, inrichting en sociaal gedrag.
  3. Mogelijk maken van een wijkgericht gezondheidscentrum dat zowel fysiek als op afstand de gezondheid observeert en op verstandige wijze voorkomen en genezen van ziekten combineert.
  4. Beschikbaar stellen van wijkgebonden schoolvoorzieningen vanaf de allerjongste kinderen waar de nadruk ligt op gezamenlijk spel en taalverwerving, en vervolgens een continue leerweg en hoogwaardig onderwijs.
  5. Realiseren van een voorziening van politie hulpverlening op buurtniveau, onder meer op basis van regelmatige contacten tussen agenten en burgers en hun kinderen om criminaliteit te voorkomen.

Mobiliteit

  1. Herontwerp van straten en wegen door hun toewijzing aan primaire gebruikersgroepen.

De mens centraal

  1. Aanbieden van een rijk aanbod van participatieve en ‘commoning’ activiteiten, waarbij een aanzienlijk deel van de buurtbewoners participeert en op die manier, sociale cohesie ontwikkelt en, sociale controle uitoefent.
Het ontwerp van architectenbureau SOM voor India Basin, een voormalig industriegebied nabij San Francisco, dat een actief waterfront moet worden en daarmee ook een rol speelt in de kustbescherming. Afbeelding SOM
Stedelijk niveau

Duurzame welvaart

  1. Inrichten van een permanente overleginfrastructuur, bestaande uit verschillende gremia en een groot aantal betrokken bewoners en vertegenwoordigers van overige stakeholders, waarin aanzetten voor nieuw beleid worden ontwikkeld op het gebied van sociale en ecologische duurzaamheid door de hele keten, in het bijzonder energie, werkgelegenheid en intrapreneurship. 
  2. Streven dat alle actoren ook in hun eigen handelen het belang van sociale en ecologische duurzaamheid vooropstellen. 
  3. Actief ondersteunen van duurzame ontwikkeling van bestaande en nieuwe bedrijven, groot en klein. 
  4. Via (ver)bouwvergunningen stimuleren van ontwikkeling van energie neutrale of -positieve huizen en gebouwen, gebruik bestaande componenten, houten en andere prefab elementen in combinatie met veiligstellen van toekomstig hergebruik van componenten.

Productie, arbeid en technologie

  1. Aandringen bij bedrijven en instellingen om de status van ‘maatschappelijke onderneming’ na te streven door zich als ‘benefit corporation’ te laten accrediteren.
  2. Bevorderen dat de gemeentelijke organisatie zelf vooroploopt bij het implementeren van voorzieningen op ecologisch, sociaal en organisatorisch gebied. 
  3. Beschikbaar stellen van een veilig en snel Internet aan alle burgers.
  4. Toekennen van digitale rechten aan burgers door hun vertegenwoordigers toezicht te laten houden op het gebruik van kunstmatige intelligentie/algoritmen, het erkennen van eigendomsrecht over persoonlijke gegevens, door toepassing van privacy by design en beschikbaar maken van openbare dataportals.

Welzijn, wonen en omgeving

  1. Ontwerpen van een blauwdruk voor de woonomgeving, gebaseerd op principes als toenemende dichtheid, een gevarieerd betaalbaar woningaanbod, een gemengde bevolking, voorzieningen op loopafstand, beschikbaarheid van openbaar vervoer en ontmoediging van het bezit en gebruik van eigen auto’s.
  2. Regelgeving met betrekking tot de ontwikkeling van huren, subsidiemogelijkheden voor isolatie en – waar mogelijk – verkleining van woningen, gekoppeld aan begrenzing stijging verkoopprijs.
  3. Versterking van de publieke ruimte door de ontwikkeling van attractieve pleinen en straten met een gevarieerd karakter met het oog op spreiding van bezoekers en verlichting van de druk op de ‘oude’ centra.

Mobiliteit

  1. Afstemmen van het mobiliteitsbeleid en de inrichting van de stedelijke ruimte om veiligheid, duurzaamheid, efficiëntie, gemak en leefbaarheid te vergroten
  2. Verschuiven van het primaat van het autoverkeer naar een dominante rol voor voetgangers, fietsers, openbaar en andere vormen van gedeeld vervoer.
  3. Verplichten van leveringen binnen binnenstedelijke gebieden door gedeelde elektrische bestelauto’s die opereren vanuit stedelijke hubs.

De mens centraal

  1. Burgers betrekken bij beleidsontwikkeling door directe democratie, decentralisatie en autonomie te versterken en stedelijke commons te bevorderen
  2. Inzetten op zeer goede (digitale) informatievoorziening naar burgers, mogelijkheden tot afwikkeling van vrijwel alle transacties langs digitale weg, voorzien van ‘terugbelknop’ om eventiele problemen daarbij te helpen oplossen en blijvende mogelijkheden tot fysiek contact.
Impressie van Merwede wijk, een autovrije en groene stadsuitbreiding van Utrecht, nabij het centrum, getekend door Marco Broekman en OKRA. Gemeente Utrecht.
Metropool niveau

Duurzame welvaart

  1. Inventariseren en tot ontwikkeling brengen van alle beschikbare mogelijkheden voor veilige en duurzame energie: plaatsing zonnepanelen, windmolens, aardwarmte, waterstofproductie, aanwezige restwarmte en -koude, slimme netwerken, hergebruik gasleidingennet en energieopslag.
  2. Maken van afspraken te maken over veiligheid en veerkracht, omgaan met restafval en ontwikkelen van een gezamenlijke vervoersinfrastructuur.

Productie, arbeid en technologie

  1. Stimuleren van samenwerking van bedrijven in campusvorm met als doel samenwerking en innovatie in het algemeen en de ontwikkeling cross-overs in het bijzonder.

Welzijn, wonen en omgeving

  1. De vorming van een gezamenlijk inrichtingsplan voor de ruimte en locaties te oormerken voor wonen, voorzieningen, groene ruimte (parken, natuur en agrarische grondgebruik, recreëren, industrie en nijverheid en diensten.
  2. Geleidelijk realiseren van een ze groot mogelijke ruimtelijke spreiding en vermenging van alle voornoemde functies.
  3. Verdichting van de ruimte voor wegen, woningen, winkels en kantoren ondanks de bevolkingsgroei en op aantrekkelijke wijze vormgeven aan de algehele verdichting, ook door de mate ervan te variëren. 
  4. Steden en het aangrenzende platteland in staat stellen om in een aanzienlijk deel van de eigen voedselvraag te voorzien en alle boeren te betrekken bij de duurzame productie van voedsel.

Mobiliteit

  1. Aanbieden van hoogwaardig openbaar vervoer daar waar grote vervoersstromen worden verwacht. In minder bevolkte gebieden zullen gedeelde (zelfrijdende) auto’s frequente verbindingen bieden.
  2. Personaliseren van de reisinfrastructuur door het aanbieden van mobiliteit op maat toepassingen.

De mens centraal

  1. Mensgericht ontwerpen toepassen in de (her) ontwikkeling van stedelijke en landelijke gebieden en ervoor zorgen dat de burger deel uitmaakt van het ontwerpproces om gebruikerswaarde en functionele en esthetische criteria in evenwicht te brengen.
Impressie van Seagull Island Master Plan, gelegen in de delta van China’s Parel Rivier, ontworpen door SOM.  De donkergroene en blauwe zones maken deel uit van de kustbescherming. De groene gebieden hebben een agrarische bestemming. 

Epiloog: Het venijn zit in de staart

Overheden krijgen steeds meer taken. Zij betalen voor alle negatieve externe effecten van de groeiende ongelijkheid, zoals armoede, werkloosheid, gezondheidsklachten, honger, criminaliteit en investeren in de vermindering van broeikasgasemissies, ze moesten de ook financiële crisis oplossen en nu komt een groot deel van de schade van de coronacrisis eveneens voor hun rekening. 

De meeste overheden en het bestuur van steden in het bijzonder, staan voor een bijna onmogelijke opgave, vooral door geldgebrek. De reden daarvan is diepgeworteld in onze samenleving.

De onderstaande grafiek laat zien dat sinds 1970 in bijna alle landen een enorme verschuiving heeft plaatsgevonden van publiek naar privaat vermogen[15]. Privaat vermogen – geconcentreerd bij bedrijven en rijke personen – is aanzienlijk meer toegenomen dan publiek vermogen. Publiek vermogen (overheidsuitgaven minus staatsschuld) is in de meeste welvarende landen negatief of bijna nul.

De groei van particulier vermogen en de daling van publiek vermogen in rijke landen, 2070 – 2016. Bron: 2018 World Poverty Report.

De enige uitzonderingen zijn Noorwegen, een land dat grote reserves heeft opgebouwd uit de inkomsten van zijn olie-export en China, dat veel van zijn bloeiende bedrijven in staatseigendom heeft gehouden of meedeelt in hun opbrengst.

Om haar taken uit te voeren, hebben overheden veel meer geld nodig dan waarover ze thans beschikken. Het zou helpen als bedrijven ophielden met het ontwijken van belastingafdrachten, wereldwijd een bedrag van $ 500 miljard.

Echter, de aanpak van maatschappelijke problemen hoeft niet van de overheid alleen te komen. 

Oliemaatschappijen en elektriciteitsproducenten kunnen de transformatie naar een koolstofvrije samenleving makkelijk financieren, als zij er ten principale voor zouden kiezen om maatschappelijke ondernemingen te zijn en een deel van hun winst voor dit doel zouden gebruiken. 

De winsten van het bedrijfsleven – in 2019 wereldwijd $ 13.000 miljard (!) – zijn dermate hoog dat zij de arbeidsomstandigheden wezenlijk kunnen verbeteren, de salarissen van hun armste werknemers kunnen verhogen en een fonds voor een supplementair arbeidsloos inkomen kunnen financieren voor huishoudens die ondanks hogere salarissen nog steeds beneden de armoedegrens leven. 

Volgens het World Economic Forum is ongelijkheid de grootste bedreiging voor de mensheid. Meer gelijkheid is dan ook de belangrijkste stap in de richting van een humane stad. 


[1] Ola Söderström, Till Paasche & Francisco Klauser: Smart citiesas corporate storytelling, City: analysis of urban trends, culture, theory, policy, action,2014 18, (3) p. 307-320.

[2] Robert Hollands: Critical interventions into the corporate smart city.CambridgeJournalofRegions,Econ-omyandSociety,2014,9,(1)p.61–77

[4] Thomas Graham: Barcelona is leading the fightback against smart city surveillance, 2018:  http://www.wired.co.uk/article/barcelona-decidim-ada-colau-francesca-bria-decode

[5] Herman van den Bosch: Smart city, smart mayor, 2019:  https://smartcityhub.com/governance-economy/smart-city-smart-mayor/

[6] Ben Green: The Smart Enough City. Technology in its Pace to Reclaim Our Urban Future, The MIT Press, Cambridge, Massachusetts, 2019.

[7] Ducan McLaren & Julian Agyeman: Sharing Cities, A case for Truly Smart and Sustainable Cities.  MIT, 2015, p. 200

[8] Kate Raworth: Doughnut Economics. Seven Ways to Think Like a 21st-Century Economist. Random House Business, 2017.

[9] Kate Raworth: A safe and just space for humanity. Can we live within the doughnut? Ofam, 2012:  https://www-cdn.ofam.org/s3fs-public/file_attachments/dp-a-safe-and-just-space-for-humanity-130212-en_5.pdf

[10] Doughnut Economics Action Lab (DEAL): The Amsterdam city doughnut, a tool for transformative action, Amsterdam, 2020: https://www.kateraworth.com/wp/wp-content/uploads/2020/04/20200406-AMS-portrait-EN-Single-page-web-420210mm.pdf

[11] Stanford Center of deliberative democracy: America in one room, 2019: https://cdd.stanford.edu/mm/2019/09/CDD_2019A1RBriefingBooklet.pdf

[12] Hollie Russon Gilman, Elena Souris: Global Answers for Local Problem Lessons from Civically Engaged Cities

Sharable, 2020: https://www.newamerica.org/political-reform/reports/global-answers-local-problems-lessons-civically-engaged-cities/

[13] Paul Bahrdt: Humaner Städtebau. Christian Wegner Verlag, Hamburg 1969

[14] Richard Sennett: Building and dwelling Penguin Books, 2018.

[15] https://wir2018.wid.world/files/download/wir2018-summary-english.pdf

De verkeersveilige stad

Het verkeer kost wereldwijd jaarlijks meer dan 1 miljoen doden. De klemmende vraag is wat er moet gebeuren om het aantal slachtoffers te verminderen. Dit artikel is een bijdrage aan de beantwoording daarvan.

Motorveiligheid – SVG Publiek domein – Pixabay

Verkeersdoden zijn de belangrijkste oorzaak van vroegtijdig overlijden van mensen onder de 30 in de VS. De meeste zijn voetgangers en fietsers.

Elke menselijke activiteit die wereldwijd 1,35 miljoen doden veroorzaakt, meer dan 20 miljoen gewonden, een totale schade van 1.600 miljard dollar en een belangrijke oorzaak is van de opwarming van de aarde zou onmiddellijk worden verboden[1]. Met uitzondering van het verkeer, omdat het nauw verbonden is met onze manier van leven en commerciële belangen.

De meeste burgers zijn gewend aan de alomtegenwoordigheid van auto’s, koesteren de voordelen ervan en zijn immuun geworden voor hun kosten, die ongeveer 20% van het gemiddelde gezinsinkomen bedragen. De infrastructuur van steden over de hele wereld wordt gedomineerd door auto’s, wat niet verwonderlijk is, aangezien de investeringen in wegen voor auto’s wereldwijd $ 1.000 miljard per jaar bedragen[2]. Zonder ingrepen zullen het wereldwijde autobezit en autogebruik de komende 30 jaar exponentieel groeien. Toch staan ​​96% van de tijd auto’s stil.

Vision Zero Cities zoals Oslo en Helsinki spannen zich in om het aantal verkeersdoden in het verkeer de komende tien jaar tot nul terug te brengen.


Dit artikel maakt deel uit van een reeks essays over hoe steden menselijker kunnen worden. Dat betekent een balans vinden tussen duurzaamheid, sociale rechtvaardigheid en kwaliteit van leven. Dit vergt verregaande keuzes. Als deze keuzes eenmaal gemaakt zijn, is het vanzelfsprekend dat we slimme technologieën gebruiken om deze doelen te bereiken. De essays die al zijn verschenen, zijn hier te vinden.


Menselijk lijden veroorzaakt door verkeersongevallen is te meer onaanvaardbaar omdat de oorzaken van ongevallen bekend zijn: Snel rijden en het ontwerp van de wegen. Het gebruik van alcohol en drugs, vermoeidheid en ziekte zijn mediërende variabelen. Aangezien het veranderen van het gedrag van bestuurders tot dusver moeilijk is gebleken, is de belangrijkste vraag of veranderingen in het ontwerp van wegen en van auto’s zelf, een oplossing kan bieden.

Om deze vraag te beantwoorden, bestaat dit artikel uit twee delen. Het eerste deel onderzoekt de relatie tussen de structuur van wegen en veiligheid. Het gaat na hoe verbeteringen in het ontwerp van wegen gedragsverandering van weggebruikers kunnen afdwingen en de effecten van ongevallen kunnen verminderen. Het tweede deel richt zich op auto’s en onderzoekt vooral of ‘zelfrijdende’ auto’s zullen bijdragen aan de veiligheid op de weg.

Wegontwerp en veiligheid

Onderzoekers van verschillende universiteiten in de VS, Australië en Europa hebben de relatie bestudeerd tussen het wegenpatroon, overige kenmerken van de infrastructuur en de verkeersveiligheid of het gebrek daaraan. Ze vergeleken het wegenpatroon in bijna 1.700 steden over de hele wereld met gegevens over het aantal ongevallen, gewonden en verkeersdoden. De studie verdeelde deze steden in negen groepen (zie onderstaande kaart). Hoofdonderzoeker Jason Thompson concludeerde: Het is vrij duidelijk dat plaatsen met meer openbaar vervoer, met name per spoor, minder ongevallen hebben[3]. De resultaten zijn gepubliceerd in Lancet Planetary Health[4].

Minder autogebruik en toenemend gebruik van openbaar vervoer, lopen en fietsen zijn overigens ook de belangrijkste aanjagers van de de leefbaarheid van steden in het algemeen.

Zoals op onderstaande kaart te zien is, gelden deze kenmerken in de eerste plaats voor Europese steden. Grote Amerikaanse steden hebben ook het openbaar vervoer uitgebreid, maar de straten worden gedomineerd door auto’s, waardoor er minder ruimte overblijft voor andere weggebruikers.

Verschillende typen wegenpatronen in wereldsteden. Source: Lancet Planetary Health

Bescherming van zwakste weggebruikers

De meeste ongevallen gebeuren in ontwikkelingslanden en opkomende landen. Verkeersdoden in ontwikkelde landen nemen af. In de VS van 55.000 in 1970 tot 40.000 in 2017. De belangrijkste reden is dat auto’s hun passagiers beter beschermen. Dit geldt niet voor de overige weggebruikers:

In de VS neemt het aantal botsingen van auto’s met voetgangers en fietsers met dodelijke afloop meer dan in enig ander ontwikkeld land aanzienlijk toe[5].

Het aantal fietsstroken is toegenomen, maar aanpassingen aan de inrichting van de rest van de wegen en van de snelheid van het gemotoriseerde verkeer bleven achter, waardoor fietsers worden blootgesteld aan de nabijheid van snel rijdende of parkerende auto’s.

Vooral SUV’s blijken ‘killers’[6] en hun aantal groeit snel[7].

Vision Zero Street Design Standard

In 2019 zijn in Helsinki en Oslo geen dodelijke slachtoffers gevallen. Deze en andere steden gebruiken de Vision Zero Street Design Standard, een gids voor het plannen, ontwerpen en bouwen van straten die levens redden.

Verkeersongevallen zijn vaak het gevolg van snel rijden, maar worden in feite veroorzaakt door wegen die snel rijden mogelijk maken en uitlokken.

Om zich te kwalificeren voor een Vision Zero-ontwerp, moet aan drie voorwaarden worden voldaan:

  1. Ontmoedigen van snelheid door ontwerp.
  2. Stimuleren van lopen, fietsen en openbaar vervoer.
  3. Zorg voor toegankelijkheid voor iedereen, ongeacht leeftijd en fysieke mogelijkheden.

Deze voorwaarden resulteren in de tien principes van Vision Zero, die veiligheid inbouwen in het straatontwerp en zo automobilisten conditioneren tot veilig gedrag en voorkomen dat fouten tot ongevallen leiden (zie onderstaande afbeelding; ADA betekent ‘Americans with disabilities’ law)[8]

Model van een uitgebreide Zero Vision-straat[9]
Scheiding van weggebruikers

Wegenbouw draagt ​​bij aan het voorkomen van ongevallen. Vooral in Europese steden zijn de afgelopen decennia grote verbeteringen doorgevoerd. Een van de meest effectieve maatregelen is de aanleg van aparte rijstroken voor alle categorieën verkeer.

Stoepen bestaan ​​al jaren, maar zijn in veel gevallen te smal geworden vanwege het toegenomen aantal gebruikers.

De afgelopen decennia zijn op grote schaal vrij liggende fietspaden en rijstroken voor bussen aangelegd en ze hebben allemaal bijgedragen aan een veiliger verkeer. Al deze vrije banen hebben echter veel kruisingen, en ondanks bescherming met verkeerslichten vormen ze een potentieel risico, in de eerste plaats omdat het overzicht beperkt is en in veel gevallen niet van elkaar gescheiden zijn. Bovendien moeten auto’s vaak fietspaden kruisen om te parkeren of om goederen af ​​te leveren.

Andere voorbeelden van interventies om wegen veiliger te maken zijn rotondes, vooral omdat ze de snelheid verminderen en meer duidelijkheid creëren. Hetzelfde geldt voor verkeersdrempels, die in feite een straf zijn voor mensen die te hard rijden.

Aanleg van fietsstroken

In veel Amerikaanse steden is verf het belangrijkste materiaal voor de aanleg van fietspaden. Door de nabijheid van het verkeer draagt ​​dit type fietspaden bij aan het toenemende aantal verkeersdoden. De Canadese stad Vancouver, die het aantal fietspaden in vijf jaar tijd verdubbelde tot 11,9% van alle straten in het centrum, heeft de ambitie om de fietsinfrastructuur voor 100% te upgraden naar een AAA-niveau (safe and comfortable for all, ages and abilities). Fietspaden moeten technisch veilig zijn: breed minimaal 3 meter bij tweerichtingsverkeer; gescheiden van ander verkeer, dat anders de snelheid moet verlagen tot minder dan 30 km/uur). Gebruikers moeten zich ook veilig voelen. De stad publiceerde al haar ervaring in een online set AAA-ontwerprichtlijnen[10].

Snelheid en wetgeving

Risico’s verbonden aan de rijsnelheid zijn contextueel en hangen af ​​van de tijd die nodig is om een ​​voertuig tot stilstand te brengen als de omstandigheden dat vereisen. Daarom is het in sommige landen in woonwijken verplicht om stapvoets te rijden.

Strikte regels met betrekking tot maximale snelheid vereisen naleving en wetshandhaving en beide zijn niet vanzelfsprekend. Nederland is in dit opzicht bijzonder laks

Gemiddeld krijgt een chauffeur van een personenauto eenmaal in de 20.000 kilometer een boete (gegevens 2017). Bovendien zijn er veel apps die waarschuwen voor naderende snelheidscontroles. Gezien de risico’s van te snel rijden en de regelmaat waarmee dit gebeurt, draagt de lakse wijze van rechtshandhaving bij aan het aantal verkeersdoden.

De bijdrage van de automatisering aan veiligheid van het verkeer

De laatste jaren is de hoeveelheid elektronica in auto’s drastisch toegenomen. Eerst katalysatoren, dan ATB en andere systemen die auto’s op het goede spoor houden, om nog maar te zwijgen van navigatie en automatisch parkeren. Ontwikkelingen die de basis hebben gelegd voor autonome auto’s. In het navolgende wordt de voortgang van de automatisering en de impact ervan op de veiligheid onderzocht.

Wanneer zijn auto’s onder alle omstandigheden (dag, nacht, stadscentrum, platteland, regen, mist of sneeuw) veilig?

  1. Ze communiceren feilloos met hun omgeving (gebouwen, andere auto’s, fietsen, voetgangers, spelende kinderen, dieren en objecten) dankzij hun sensoren, camera’s, lidar, radar en GPS;
  2. Ze beschikken over backups voor alle mechanische en digitale systemen die automatisch inschakelen;
  3. Ze gebruiken 3D-kaarten die tot op de centimeter nauwkeurig zijn en in realtime aangepast kunnen worden aan veranderende omstandigheden;
  4. Ze leren van ‘fouten’; dankzij kunstmatige intelligentie;
  5. Ze zijden altijd volgens de verkeersregels en gaan nooit sneller dan de voorgeschreven snelheid;
  6. Ze zijn volledig beveiligd tegen hackers
  7. Ze hebben geen chauffeur …..

Er is een groot verschil in de mate van automatisering van ‘zelfrijdende’ auto’s. Het is verhelderend om kennis te nemen van zes niveaus van automatisering die de Society of Automotive Engineers (SAE) onderscheidt (figuur hieronder)[11].

Niveaus van automatisering van auto’s. Bron: Society of Automotive Engineers (publiek domein)

Volgens deze classificatie kunnen auto’s van SAE-niveau 2 autonoom sturen en de snelheid aanpassen in specifieke omstandigheden op autowegen. Onder deze omstandigheden kunnen bestuurders hun handen van het stuur houden, mits de nationale wetgeving dat toelaat. Zodra de omgeving sturen en accelereren complexer maakt, bijvoorbeeld na het inslaan van een drukke straat, moet de chauffeur direct overnemen.

Een goed werkend SAE niveau 3-systeem stelt bestuurders in staat hun ogen van de weg te houden en zich bezig te houden met andere activiteiten. Ook hier is de enige voorwaarde dat ze het rijden onmiddellijk overnemen zodra ‘het systeem’ een signaal daartoe geeft, wat betekent dat het de situatie niet langer aankan.

Voor goedkope taxidiensten zonder bestuurder is dit beheersingsniveau niet voldoende. Auto- en technologiebedrijven zoals Lyft, Uber en Google zijn druk doende om te voldoen aan de eisen van de hogere niveaus. Hun dure auto’s (tot $ 250.000) hebben geautomatiseerde backups, wat betekent dat ze elke situatie onder gespecificeerde omstandigheden, zoals goed ontworpen wegen, overdag en met een bepaalde snelheid aankunnen.

SAE-niveau 5 automatisering omvat de mogelijkheid om onder alle omstandigheden zonder bestuurder te rijden[12]. Geen van de bestaande modellen voldoet vooralsnog aan deze eisen[13].

Een prototype van een luxueuze autonome SAE 5 auto. Foto: Mercedes

Gezien deze classificatie verdient het de voorkeur om de term ‘zelfrijdende auto’ niet langer te gebruiken, maar om geautomatiseerde auto’s (SAE niveau 1,2 en 3) en van autonome auto’s (SAE niveau 4 en 5) te onderscheiden. In de eerste groep zijn altijd voorzieningen voor handmatig rijden aanwezig en moet de chauffeur plaatsnemen achter het stuur en stand-by zijn. De tweede groep kan rijden zonder bestuurder, in het geval van type 4 onder bepaalde omstandigheden. Ook in dit type is wel een stuurinrichting aanwezig voor interventies door een begeleidende safety driver.

Hoewel SAE-niveau 5 de uiteindelijke ambitie is, haast de auto-industrie zich niet om de bestuurder achter het stuur weg te krijgen.

De missie van de autoindustrie is het komende decennium zoveel mogelijk elektrische auto’s aan particulieren te verkopen, met automatische systemen als leuke extra’s.

Daarom is het consolideren van SAE-niveau 3 hun eerste prioriteit. Deze ingebouwde functies zullen bijdragen aan het veilige gebruik van auto’s als bestuurders er goed mee leren omgaan. Uit recent onderzoek van Connecting Mobility blijkt dat maar weinig automobilisten gebruik maken van geautomatiseerde systemen zoals Lane Departure Warning, Emergency Brake of Adaptive Cruise Control die vroegtijdige herkenning en vermijding van gevaarlijke situaties mogelijk maken[14].

Aan de andere kant kunnen technologische bedrijven zoals Google, Lyft en Uber niet wachten om SAE-niveau 4 te bereiken, wat de weg opent naar taxidiensten zonder chauffeur, zij het onder beperkende voorwaarden (rustige wegen, daglicht).

Er zijn ook verschillen in de manier waarop autofabrikanten de veiligheid van de auto’s verbeteren. Een optie is verbetering van de kwaliteit van de waarneming van de omgeving[15]. Een stap in deze richting is de lidar net zo goed maken als een camera die alles en altijd ziet[16]. De andere benadering is continue training van neurale netwerken. Dit is de strategie die Tesla volgt, die geen lidar inzet[17]. Alle beelden die afzonderlijke Tesla-auto’s niet kunnen ontcijferen en alle verkeerde inschattingen van de ‘automatische piloot’ die door de bestuurder worden gecorrigeerd worden geüpdatet naar Tesla’s training set, waardoor de autopilot steeds beter gaat functioneren. In de korte video hieronder legt Andrej Karpathy, Tesla’s directeur voor kunstmatige intelligentie, uit hoe dit proces werkt.

Vooruitgang

De afgelopen twee jaar zijn de speculaties over een invasie van autonome voertuigen op de weg rond 2020 verstomd.

Het toonaangevende marketingbedrijf Guidehouse Research Leatherboard concludeert: 2019 was een uitdagend jaar voor geautomatiseerd rijden (AD), aangezien de realiteit in het niet zinkt bij de gewekte verwachtingen[18]. Managers in de automobielindustrie worden steeds pessimistischer over het tempo van de implementatie van autonoom rijden en ze zijn trouwens ook pessimistisch over de groei van de markt voor elektrische voertuigen (EV’s). 

Uber voorspelde 75.000 autonome voertuigen op de weg te hebben in 2019, zonder de aanwezigheid van een safety driver. Het werden er nul.

In plaats daarvan kondigde de nieuwe ceo Dara Khosrowshahi aan dat het meer dan 50 jaar zal duren voordat alle Uber-auto’s zonder bestuurder rijden. Zijn collega, ceo John Krafcik van Waymo, verwachtte dat het tientallen jaren zal duren voordat autonome auto’s wijdverbreid zijn maar ook dat niveau 5 waarschijnlijk onbereikbaar zal zijn[19]. De ceo van Volkswagen zei dat volledig zelfrijdende auto’s ‘misschien nooit’ op de openbare weg komen[20]. Dit in tegenstelling tot de beweringen van Elon Musk, dat alle Tesla-auto’s in 2020 niveau 5 zullen bereiken dankzij de nieuwe Full Self Driving Chip, die 36 biljoen bewerkingen per seconde kan uitvoeren.

Het menselijk brein kan veel beter dan welke machine ook bij complexe situaties op de weg te beoordelen. Kunstmatige intelligentie werkt vele malen sneller, maar de nauwkeurigheid en het adaptieve vermogen ervan laten nog veel te wensen over[21]. Auto’s zonder bestuurder worstelen met onvoorspelbaarheden veroorzaakt door kinderen, voetgangers, fietsers en andere door een mens bestuurde auto’s en ook met kuilen, omleidingen, versleten markeringen, sneeuw, regen, mist, duisternis enzovoort[22].

Ook verkeerslichten kunnen een probleem zijn; de hele wereld heeft kunnen zien hoe een Uber-auto door het rode licht rijdt.

Auto’s op niveau SAE 3 zijn mogelijk het echte probleem

Tot nu toe leek het erop dat bereiken van het SAE-veiligheidsniveau 5 het grootste probleem is. Er is echter een groeiend besef dat in het bijzonder SAE-niveau 3 het echte probleem is. Verkoopcampagnes wekken de suggestie dat bestuurders op SAE-niveau 3 een boek kunnen lezen als ze maar achter het stuur blijven zitten om de besturing over te nemen als het automatische systeem het sein geeft het niet meer aan te kunnen. Echter, volgens studies in gecontroleerde testomgevingen is de reactietijd van bestuurders die op het moment dat dit sein wordt afgegeven niet opletten te traag om onheil af te wenden[23]

Veilig rijden (niveau 2 – 3) vereist dat de bestuurder altijd alert is en klaar is om in te grijpen en dus geen boek zou moeten lezen.

Het gebruik van de term ‘automatische piloot’ moet worden verboden.

De Amerikaanse senator Edward Markey hekelde Tesla onlangs in het openbaar en eiste dat het deze functie hernoemt vanwege de mogelijk misleidende naam[24].

De auto-industrie heeft tot dusver 250 miljard euro geïnvesteerd in elektrische en autonome auto’s, iets wat een van de ceo’s downpaying on nothing noemde. Hier vindt u een overzicht van de voortgang van de belangrijkste ‘spelers’ in de auto-industrie die bezig zijn met het op de markt brengen van ‘zelfrijdende’ auto’s[25].

De redenen voor de U-bocht in het sentiment liggen voor de hand. Zoals onlangs werd onthuld, geloofden autofabrikanten zelf nooit hun eigen verwachtingen, maar om marketingredenen spraken ze elkaar na. Alle producenten van autonome auto’s realiseren zich dat de vereiste radar, lidar, AI-computing, 3D-kaarten (zie hier voor uitleg[26]) deze auto’s onbetaalbaar zullen maken, tenzij ze eigen rijstroken gebruiken, een beperkte snelheid hebben om in vrij kwartalen te werken.

Door deze complicaties hebben zowel Waymo als Cruise (GM) de start van hun commerciële taxidiensten vertraagd.

Toch rijden er in enkele steden zoals Detroit, Stockholm, Tallinn, Berlijn en in de nabije toekomst Amsterdam minibusjes zonder bestuurder. Het zijn kleine voertuigen met een maximumsnelheid van 25 km/u, rijden op een vrije rijstrook of in verkeersluwe straten en op een vaste route, voorlopig altijd vergezeld van een testrijder.

Minibus in Tallinn. Foto: Arno Mikkor. Wikimedia, CC 2.0.
Lessen uit ongevallen

Er zijn een paar dodelijke slachtoffers gevallen met ‘zelfrijdende auto’s’ die inzicht geven in hun huidige zwakke punten[27]. Op 18 maart 2018 raakte een zelfrijdende auto van Uber een vrouw die met haar fiets de straat overstak. Op dat moment bekeek de verplichte ‘veiligheidsbestuurder’ achter het stuur de diagnostische instrumenten, wat was toegestaan. Minder dan een seconde voor de crash keek de chauffeur naar de weg en wist de snelheid te verminderen. Uit analyses achteraf bleek dat het systeem zes seconden voor de crash de vrouw identificeerde als ‘een onbekend object’ en 4,7 seconden later een noodstop wilde maken, maar het Uber-team deze functie uitgeschakeld.

Minder dan een week daarna veranderde een Tesla Model X zonder enige noodzaak van richting, raakte een betonnen barrière, vloog in brand en doodde de bestuurder. Net als bij een ander dodelijk ongeval met een Tesla Model S, had de bestuurder de ‘auto pilot’ ingeschakeld op een weg waar het gebruik daarvan niet was toegestaan ​​en had hij ook zijn handen van het stuur gehaald.

Automobiel- en technologische bedrijven hebben autonome auto’s uitvoerig getest. Alleen Waymo telt 9 miljoen kilometer zonder zware ongevallen en bij geen enkel ongeval had de bestuurderloze schuld[28]. Tijdens al deze kilometers was echter een ‘safety driver’ veiligheidsbestuurder aan boord, die kwaad kon voorkomen.

Als de ongevallen waarbij Uber en Tesla zijn betrokken iets over veiligheid onthullen, dan is het dat de Volvo-auto’s van Uber zeker nog niet klaar zijn voor autonoom rijden op SAE-niveau 4, afgezien van het onverantwoordelijke gedrag van het team. Wat Tesla betreft, is overmatig vertrouwen op de ‘auto pilot’ (ergens tussen SAE-niveau 2-3) dodelijk gevaarlijk.

Legale aspecten

Vanuit het oogpunt van de verkeersregulering verschillen geautomatiseerde voertuigen (SAE Level 2 – 3, met een menselijke bestuurder) en autonome voertuigen zonder bestuurder (SAE Level 4 – 5) op een fundamentele manier. Regelgeving met betrekking tot autonome voertuigen heeft tot nu toe verhinderd dat auto’s zonder bestuurder op de weg verschenen.

De staat Californië heeft onlangs nieuwe regels voorgesteld om autonome auto’s toe te laten; verschillende andere staten in de Verenigde Staten volgden[29]. Als gevolg hiervan hebben Google en General Motors toestemming gekregen taxidiensten zonder bestuurder te lanceren, zij het met de verplichte aanwezigheid van een ‘safety driver’ in de testperiode. De trips worden met camera’s in de gaten gehouden om roekeloos gedrag of vandalisme te voorkomen[30]. Het testen van deze diensten is nog steeds aan de gang.

Tot nu toe, gaat de ontwikkeling van zelfrijdende auto’s uit van veilige deelname aan het verkeer dat wordt gedomineerd door “gewone” auto’s en andere weggebruikers.

Echte vooruitgang op het gebied van de veiligheid zal worden bereikt zodra zelfrijdende auto’s met elkaar kunnen communiceren en de aanwezigheid van door mensen aangedreven auto’s op de openbare weg verboden is, om nog maar te zwijgen van door paarden getrokken voertuigen[31].

Fietsen, voetgangers en overstekende kinderen blijven ‘een uitdaging’. Dit zal nog vele jaren duren en in de tussentijd zal de auto-industrie zich richten op de verkoop van elektrische auto’s op SAE niveaus 2 en 3. voor individueel gebruik.

Veiligheid en de humane stad

Het grote aantal dodelijke slachtoffers en zwaargewonden dat wereldwijd de prijs van het verkeer is, getuigt van een ernstig tekort aan humaniteit. Gegeven de vele andere aspecten waarbij het verkeer de leefbaarheid van steden schaadt, heeft een veranderend mobiliteitspatroon de hoogste prioriteit.

Veiligheid in het verkeer, zoals voorgeschreven in de Vision Zero Street Design Standard, levert een grote bijdrage aan de groei van humane steden.

De belangrijkste oorzaken van dodelijke ongevallen en ernstig letsel zijn te snel rijden en het ontwerp van de weg, in combinatie met het gebruik van drugs en alcohol, vermoeidheid en ziekte.

Het is riskant om te verwachten dat gedragsverandering van chauffeurs dit probleem kan oplossen. Daarom moeten de achterliggende oorzaken worden aangepakt. Dit omvat een fundamenteel herontwerp van de wegen. Dit omvatte aanpassing van de maximumsnelheid aan de belangrijkste weggebruikers van een straat en handhaving van deze snelheid. De andere maatregel is het verbeteren van de autoveiligheid. De veiligheid voor de autopassagiers is al aanzienlijk verbeterd, maar door hun ontwerp en snelheid zijn auto’s een steeds grotere bedreiging geworden voor voetgangers en fietsers. Autonome auto’s kunnen in theorie een zegen zijn voor de veiligheid, maar de voortgang in de ontwikkeling van de ondersteunende systemen stagneert. Tegelijkertijd kan vervanging door zelfrijdende auto’s door autonome auto’s leiden tot een verkeerchaos: Meer auto’s op de weg zullen leiden tot ongekende files.

In de meeste steden, met name in de Verenigde Staten, hebben auto’s (of hun chauffeurs) een onevenredig deel van de beschikbare ruimte ingenomen. Voetgangers, fietsers, scooters, trams en bussen worstelen voor het resterende deel. Daarom moeten autoriteiten de ruimte herverdelen op een manier die recht doet aan de veranderende mobiliteitsvoorkeuren van burgers en die is afgestemd op de doelstellingen inzake duurzaamheid, leefbaarheid en veiligheid[32].

Hieronder vat ik de essentie samen van een humane benadering van verkeersveiligheid


Principes voor een humane benadering van verkeersveiligheid

1. Het verminderen van de 1,35 miljoen doden en 20 miljoen ernstig gewonden per jaar als zijnde een wereldwijde en onderschatte menselijke ramp.

2. Het verbeteren van het ontwerp van de wegen, het waarborgen van de veiligheid voor voetgangers en fietsers bij het ontwerpen van de auto’s, en effectieve wetshandhaving moeten prioriteit krijgen.

3. De aanleg van verschillende soorten wegen, elk met een eigen maximumsnelheid, zal een belangrijke bijdrage leveren aan het verhogen van de verkeersveiligheid.

4. Systemen die snelheidscontroles melden, waaronder ook P2P, moeten worden verboden. 

5. Alle auto’s moeten een black box hebben, die onder andere de snelheid registreert. Bij ongevallen of misdrijven kan deze worden geraadpleegd na goedkeuring door een rechter.

6. Vermindering van het aantal auto’s, bevordering van lopen of fietsen, gebruik van openbaar vervoer en afname van het aantal en de lengte van de verplaatsingen zullen het aantal verkeersongevallen verminderen.

6. In de binnenstad is de ruimte vooral bestemd voor voetgangers en fietsers. Auto’s mogen dit gebied binnen te komen als zij stapvoets rijden om de bereikbaarheid van hotels te behouden.

7. Vrij liggende fietspaden verbinden de belangrijkste bestemmingen binnen de stad. Om veiligheidsredenen geldt een maximumsnelheid, tenzij er ruimte is voor verschillende stroken voor langzame en snelle fietsers.

8. In plaats van de indeling op vijf niveaus van de SAE, is het logischer om een onderscheid te maken tussen twee opties  – geassisteerd of autonoom -. In geval van ‘geassisteerd rijden’ dient de bestuurder altijd attent te zijn en in staat zijn om onmiddellijk in te grijpen. Het gebruik van de term “automatische piloot” moet worden verboden.

9. Op den duur is een systeem dat wordt gedomineerd door autonome auto’s niet compatibel met bestuurde voertuigen. Op dat moment zouden deze verboden moeten worden op voor auto’s bestemde wegen.


[1] https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/road-traffic-injuries

[2] https://outlook.gihub.org

[3] https://www.fastcompany.com/90460862/scientists-analyzed-1700-cities-and-determined-how-to-design-safe-streets?utm_campaign=eem524:524:s00:20200211_fc&utm_medium=Compass&utm_source=newsletter

[4] https://www.thelancet.com/journals/lanplh/article/PIIS2542-5196(19)30263-3/fulltext

[5] https://www.fastcompany.com/90310016/the-urban-design-problem-thats-killing-pedestrians-and-cyclists

[6] https://eu.freep.com/story/money/cars/2018/06/28/suvs-killing-americas-pedestrians/646139002/

[7] https://www.rospa.com/rospaweb/docs/advice-services/road-safety/vehicles/pedestrian-protection.pdf

[8] https://www.visionzerostreets.org

[9] https://www.visionzerostreets.org

[10] https://vancouver.ca/files/cov/design-guidelines-for-all-ages-and-abilities-cycling-routes.pdf

[11] https://www.nhtsa.gov/technology-innovation/automated-vehicles-safety#topic-road-self-driving

[12] https://medium.com/@miccowang/autonomous-driving-how-autonomous-and-when-ce08182cfaeb

[13] https://www.engineering.com/DesignerEdge/DesignerEdgeArticles/ArticleID/15478/Driverless-Cars–The-Race-to-Level-5-Autonomous-Vehicles.aspx

[14] https://goo.gl/F2wH2v

[15] https://medium.com/kredo-ai-engineering/making-sense-of-sensing-in-self-driving-cars-3d469c6e5e33

[16] https://medium.com/ouster/the-camera-is-in-the-lidar-6fcf77e7dfa6

[17] https://towardsdatascience.com/teslas-deep-learning-at-scale-7eed85b235d3

[18] https://guidehouseinsights.com/reports/guidehouse-insights-leaderboard-automated-driving-vehicles

[19] https://www.fastcompany.com/90374083/for-years-automakers-wildly-overpromised-on-self-driving-cars-and-electric-vehicles-what-now?utm_campaign=Compass&utm_medium=email&utm_source=Revue%20newsletter

[20] https://www.vox.com/future-perfect/2020/2/14/21063487/self-driving-cars-autonomous-vehicles-waymo-cruise-uber

[21] https://medium.com/predict/we-automate-the-driver-not-the-car-d95a0f67a733

[22] https://medium.com/reclaim-magazine/all-hail-the-robot-car-8d672221b18e

[23] https://www.autoblog.com/2017/01/27/autonomous-cars-reaction-time-study/

[24] https://medium.com/fast-company/how-the-race-to-autonomous-cars-got-sidetracked-by-human-nature-7b709e766823

[25] https://medium.com/swlh/mapping-the-autonomous-vehicle-ecosystem-3cd14fd6d750

[26] https://medium.com/swlh/a-beginners-guide-to-self-driving-cars-5bbc2bb798d4

[27] https://medium.com/@parismarx/are-self-driving-cars-really-safer-than-human-drivers-56a72bde2f41

[28] http://www.umich.edu/~umtriswt/PDF/UMTRI-2015-34_Abstract_English.pdf

[29] https://www.wired.com/story/californias-plan-regulate-self-driving-car-biz/

[30] https://medium.com/s/story/the-future-of-mobility-belongs-to-people-not-self-driving-cars-625c05b29692

[31] https://www.fhwa.dot.gov/pressroom/fhwa1703.cfm

[32] https://medium.com/s/story/the-future-of-mobility-belongs-to-people-not-self-driving-cars-625c05b29692