Regie op AI en Quantum binnen kritieke infrastructuur

De Nederlandse kritieke infrastructuur staat onder druk door toenemende schaarste, verouderde netwerken, maatschappelijke transities en geopolitieke spanningen. Tegelijkertijd bieden kunstmatige intelligentie (AI) en quantumtechnologie kansen om infrastructuren slimmer, robuuster en toekomstbestendiger te maken. Dit whitepaper beantwoordt in opdracht van NGinfra de vraag: Hoe kunnen kunstmatige intelligentie (AI) en quantumtechnologie bijdragen aan een toekomstbestendige en veerkrachtige infrastructuur en welke belemmeringen moeten worden overwonnen om dit potentieel te benutten?

De resultaten komen tot stand op basis van interviews met de zes NGinfra-partners – Rijkswaterstaat, ProRail, Alliander, Vitens, Havenbedrijf Rotterdam en Schiphol – en uitgebreide deskresearch.

AI wordt bij elke NGinfra-partner al breed ingezet. Voor deze infrastructuurbeheerders ligt de waarde minder in consumentgerichte AI-toepassingen en vooral in grootschalige dataverwerking, bijvoorbeeld voor predictive maintenance, het maken van planningen, het optimaliseren van het aanbestedingsproces, het voorspellen van vraag en aanbod, computer vision en voor documenttoegang. Quantum computing kan deze toepassingen in de toekomst versterken door rekenkracht toe te voegen die klassieke computers overstijgt. Deze twee technologieën raken daarmee aan belangrijke elementen uit de twee strategische Roadmaps van NGinfra die het fundament vormen voor haar kennisagenda en impactprogramma’s:
Veerkrachtig ontwerp en onderhoud en Eerlijk gebruik.

Concreet komen er twee belangrijke bottlenecks boven die de NGinfra-partners belemmeren om meer waarde uit AI te halen: het gericht samenwerken op beide thema’s en de moeilijkheid in het opschalen van (hoofdzakelijk) AI pilots.

1. Samenwerking

Ten eerste werken de NGinfra-partners weinig samen op technologisch vlak, zowel op operationeel als strategisch niveau. Als gevolg daarvan vinden de partners allemaal onafhankelijk het wiel uit, doen de partners vergelijkbare dingen maar weten ze dat vaak niet van elkaar, en worden geleerde lessen niet gedeeld. Dit is verrassend daar de partijen in de fysieke ruimte regelmatig met elkaar te maken hebben, en zij ondanks hun verschillende nutsfuncties op elkaar lijken in termen van rol als beheerder, en de uitdagingen in termen van schaarstes zo vergelijkbaar zijn (denk aan de schaarstes in beperkte ruimte, personeel, financiële middelen, grondstoffen, energie en beschikbare rekenkracht). Ten slotte is vergaarde kennis rond zowel AI als quantum in principe goed overdraagbaar van één toepassing naar een andere.

Vandaar een aantal aanbevelingen qua samenwerking die de partners gezamenlijk kunnen oppakken:

• Verdiep de bestaande strategische Roadmaps gericht op AI-toepassing.
• Ga gericht kennis delen in een cross-sectorale Community of Practice voor AI en quantum binnen de kritieke infrastructuur.
• Zet waar mogelijk in op standaardisering, zoals ISO 55000 dat een waardevol raamwerk biedt voor het verantwoord en systematisch inzetten van technologische innovaties (zoals AI en quantum) binnen assetmanagement en daarmee bijdraagt aan de betrouwbaarheid, duurzaamheid, voorspelbaarheid en kostenefficiëntie van kritieke infrastructuur.
• Spreek gezamenlijk externe financiering aan.

2. Opschalen van PoC’s

Ten tweede bleek in gesprekken met nagenoeg iedere NGinfra-partner dat het vaak moeilijk is om een toepassing – hoe succesvol ook – op te schalen voorbij de pilot / proof-of-conceptfase en te integreren in de organisatie. Dat komt vooral door organisatorische bottlenecks en minder vanwege technologische bottlenecks.

Bij elke NGinfra-partner zullen deze factoren op een andere manier spelen. Daarom de eerste aanbeveling: Onderzoek per organisatie waarom opschaling zo moeilijk is.

3. EU AI Act en kennisopbouw

Het opbouwen van kennis over AI en quantum is niet alleen strategisch waardevol maar is voor AI ook wettelijk verplicht geworden onder de EU AI Act. Deze wetgeving heeft betrekking op AI die wordt ingezet in risicovolle domeinen waaronder de kritieke infrastructuur. Om deze redenen de volgende adviezen:

• Bouw kennis op over toepassingen van AI en quantum.
• Ga de EU AI Act proactief naleven.

4. Quantum

Enkele NGinfra-partners, Alliander, Havenbedrijf Rotterdam en Rijkswaterstaat, verkennen al quantumsensors, quantumcommunicatie en quantum computing. Quantumcommunicatie is onderdeel van cybersecurity en hier moeten de partners aan de slag met post-quantum cryptografie; zij worden door TNO, CWI en de AIVD aangemerkt als urgente adopter op dit gebied. Quantum computing is nog niet voldoende technologisch volwassen om nu operationeel ingezet te worden, hoewel we in interviews ontdekken dat enkele partners al baat hebben gehad bij het verkennen van potentiële toepassingen. Daarom de volgende aanbeveling: Leg binnen quantumtechnologie een focus op (pilots voor) quantumcommunicatie boven quantum computing en quantumsensors.

5. Shadow AI

We constateren verder dat elke organisatie zogeheten shadow AI kent: GenAI-applicaties die buiten de formele IT-governance van de organisatie vallen. shadow AI brengt behoorlijke risico’s met zich mee. Daarom de volgende aanbeveling: Voorkom shadow AI gebruik binnen de organisatie door beleidsregels op te stellen, geschikte tooling aan te bieden, trainingsprogramma’s in te richten en goede monitoring in te regelen.

AI en quantum zijn geen doelen op zich, maar krachtige middelen om een veerkrachtige, toekomstbestendige infrastructuur te bouwen – sneller, slimmer en duurzamer. Strategisch ingezet en collectief aangepakt vormen beide (groepen van) technologieën een hefboom voor de belangrijke transities die de sector doormaakt. Door te leren van bestaande pilots, PoC’s daadwerkelijk op te schalen en collectief te investeren in kennis en standaarden kan NGinfra met haar partners de basis leggen voor een gezamenlijke AI- en quantumstrategie.

Dit whitepaper vormt een vertrekpunt voor die beweging: van losse experimenten naar gezamenlijke digitale innovatie in de kern van de Nederlandse infrastructuur.