Dit is een Powerpoint-presentatie uit 2013 gemaakt om te laten zien hoe slimme hulpmiddelen zoals semantic mining, sensors en proces-management kan helpen om de processen in de gezondheidszorg te ondersteunen.
Er wordt gebruik gemaakt van Paths of Change (PoC) van Will McWhinney om het gebied in kaart te brengen. Dit gebeurt stap voor stap waarbij er iedere keer een nieuwe (medische) functie wordt toegevoegd.
Aan het einde van de presentatie worden alle stappen samengevoegd in een Gezondheidsarchitectuur die zowel voor de lichamelijke als de geestelijke gezondheidszorg bruikbaar is.
Paths of Change past op Interpersonal Theory een psychologische theorie die de mens beschouwd als een interne en externe relatie.
Diagnose is een verband tussen waarnemen (Zintuigen (Sensors), Ervaring) en waarheid (Kennis). Op basis van de diagnose kun je acties ondernemen die allemaal passen op de algemene verbanden (de “paden“) in Paths of Change. De paden worden in het vervolg verder uitgewerkt.
Dit plaatje is bedoeld om de plek van Watson te introduceren. Watson maakt gebruik van Kennisbanken (een verzameling “waarheden”). Watson is toegespitst op de denkwijze van de specialist. De software doet een specialist na en geeft antwoorden op gestelde vragen.
Dit plaatje bevat een samenvatting van de werkwijze van Watson die door IBM DeepQA wordt genoemd. (QA staat voor Questions/Answers).
In de Diagnostiek worden de volgende aspecten van de Mens meegenomen.
Het is mogelijk om Watson (of een ander Semantisch Mining-tool) automatisch te koppelen aan een Proces-Bibliotheek waardoor er een Behandelplan kan worden gemaakt.
Aangezien er statistische methoden worden gebruikt ontbreekt vaak een menselijke verklaring van de uitkomst. Als het diagnose-hulpmiddel moet aansluiten bij een menselijke expert is dit van belang.
Het behandelplan kan worden gekoppeld aan een database met behandelaars.
en een netwerk met Ervaringsdeskundigen.
Op basis van (diepte)interviews met Ervaringsdeskundigen kan een levensloop-simulator worden gebouwd.
Een groot aantal (zo niet alle) meetinstrumenten van de arts kan worden vervangen door (draagbare) sensors, waardoor er als dat nodig is real-time kan worden gemeten.
Het plaatje geeft een globaal beeld aan van de ontwikkeling van de technologie de komende tien jaar.
Dit document is in 2014 geschreven. Het is eerste instantie gebruikt om een nieuwe (meer sociale) strategie voor de ABN AMRO te ontwikkelen. Het is later gebruikt als discussie-stuk toen er sprake was van het oprichten van een coordinerend Centrum voor Vitaliteit in Regio Leiden (Project 071).
Dit centrum was bedoeld om lokale centra op te richten waarbij er aandacht werd besteed aan de samenhang tussen de geestelijke, lichamelijke, sociale en economische gezondheid van de mens in alle levensfasen.
Als laatste is een deel gebruikt als discussiestuk voor een Smart City-beleid in Den Haag. Hier werd aangetoond dat Smart City niet alleen een besturingsmodel is maar dat net als bij de Vitaliteit het lichamelijke, het sociale en het creatieve van de mens een rol moet spelen in het “slim” aanwenden van Smart Technologie. Een stad is net als de mens een organisme.
Het document is gebaseerd op de verander-methodiek Paths of Change (PoC) van Will McWhinney. De wereldbeelden van PoC hebben in dit document overal dezelfde kleuren: Blauw/Unity/Regels/Waarheid, Rood/Sensory/Waarnemen, Groen/Sociaal/Waarderen en Geel/Mythic/Verbeelden.
PoC maakt het mogelijk om met behulp van steeds hetzelfde model heel verschillende vraagstukken op te lossen zoals het inrichten van een Community of Practice.
Er zijn 4 wereldbeelden en daarmee ook 4 soorten sociale netwerken n.l. een community of Knowledge, eenCommmunity of Practice (deelt ervaring, Fouten),, een Community of Affinity (deelt sociale relaties (o.m. vrieden en ffamilie)) en een Communiy of Interest (deelt interesses (bijv. hobby) etc). Zie Collaborative Learning.
1. Inleiding: Op weg naar de participatie maatschappij
In het verleden vond het contact tussen klant en bank meestal plaats in kleine wijkgebonden kantoren. De directeur van een vestiging fungeerde als steun en toeverlaat voor de kleine zakelijke- (MKB) en particuliere klanten. Op deze wijze werden de meeste financiële calamiteiten voorkomen.
Op dit moment heeft de bank de wijk verlaten en wordt de klant geacht gebruik te maken van geldautomaten en het Internet. Om dit waar te kunnen maken zijn de bankproducten gestandaardiseerd waardoor het autorisatieproces vrijwel automatisch en dus context-onafhankelijk plaatsvindt. Bankieren is niet meer een klantgedreven maar een datagedreven proces geworden.
Inmiddels is de overheid bezig om een groot deel van zijn sociale taken met aanmerkelijk minder geld over te dragen aan de stad die ze wijkgebonden maakt. De sociale taken van de overheid moeten dichter bij de burger worden gebracht en worden ondergebracht in een wijkcentrum of een winkelcentrum.
De traditionele kerken in Nederland krimpen omdat hun leden ouder worden en overlijden. Het diaconaat binnen de kerken houdt zich in zijn regio, meestal wijkgebonden, bezig met eenzamen, armen, zieken, werklozen en andere medemensen die een moeilijke tijd in hun leven doormaken. Door de krimpende kerk wordt de onbaatzuchtige hulp aan de medemens steeds minder.
Uit het diaconaat zijn vele organisaties ontstaan die dreven op giften, subsidies en vrijwilligers. Sommige van die organisaties, zoals ziekenhuizen en de ontwikkelingshulp zijn sterk geprofessionaliseerd en hebben zich van hun wortels losgemaakt. Ze worden nog steeds grotendeels uit het overheidsbudget bekostigd.
De bijdragen uit het overheidsbudget die richting deze organisaties gaan worden minder en moeten volgens de overheid net als vroeger worden gecompenseerd door sociaal ondernemerschap, giften en de inzet van vrijwilligers.
Om hun hoge vaste lasten te kunnen dragen moeten de meeste partners beiden werken waardoor ze weinig tijd over hebben voor kinderen en hun oudere ouders. De zorg voor de kinderen wordt overgelaten aan de kinderopvang en de school.
De zorg voor de ouderen is uitbesteed aan de gezondheidszorg. Ook hier lopen de budgetten terug en moet de burger zich als mantelzorger gaan inzetten voor zijn zieke familie, vrienden en buurtgenoten.
De zowel qua inzet als financiering krimpende sociale hulpverleningssystemen zijn in deze tijd van crisis juist meer nodig dan in de tijd van hoogconjunctuur.
De enige manier om dit probleem op te lossen is door een totaal nieuwe weg in te slaan. Die weg kan gevonden worden door moderne technologie te koppelen met medemenselijkheid.
2. Introductie Paths of Change): De Mens is een Relatie
Paths of Change ontwikkeld door Will McWhinney rond 1980 blijkt relaties te hebben met hele oude inzichten die allemaal zijn gebaseerd op de vierdeling die eigenlijk een 2×2 (x2,..)deling is die begint met de Dualiteit Contractie (versimpelen, inpakken) en Expansie )complex maken, uitpakken), die samen werden vergeleken met het proces van Ademhalen.
We beginnen bij de mens zelf. Een mens wordt gekarakteriseerd door zijn persoonlijkheid. Die persoonlijkheid is een combinatie van drie kenmerken, n.l.
(1) Richting Rotatie: Introvert/naar Binnen gericht, Linksdraaiend (<-) vs Extravert/naar Buiten, Rechtsdraaiend (->) gericht
(2) Afstand: Geheel/Observator Boven de Wereld vs Deel/Ervaren In de Wereld en
(3) Psychische Functie: De psychische functie wordt beschreven door twee variabelen die Agency (Besturing) en Communion (Verbinding) worden genoemd.
Ze vormen samen vier functies die ieder een andere richting op bewegen (bv. Geest, Naar Boven, Abstractie of Ziel, Naar beneden, Depressie, Aarde) en samen een richtingsvector bepalen die de mens als staande golf door de Tijd/Ruimte stuurt.
De persoonlijkheid van de mens is een relatie tussen deze twee functies in combinatie met de Draairichting en de Afstand.
De functies worden Geest/Ordenen/Waarheid, Lichaam/Waarnemen/Handelen (Sensory Motor Systeem), Spirit/Verbeelden en Ziel/Emoties/Waarderen/Samen, genoemd. Een combinatie tussen Verbeelding en Ordenen wordt een ontwerper genoemd.
Als er twee gelijke functies worden gekoppeld is de mens psychopathologisch. Het ordenen van het ordenen wordt bijvoorbeeld Paranoïde genoemd.
John Holland ontdekte dat de persoonlijkheid sterk voorspellend is voor het beroep. Daardoor kunnen we met behulp van bovenstaand persoonlijkheidsinstrumentarium ook veel zeggen over bedrijfsculturen.
Met als mogelijke verklaring dat mensen de geschiedenis maken blijkt het ook mogelijk te zijn om het model van de persoonlijkheid te gebruiken om korte en lange cycli te beschrijven en te voorspellen.
3. De Mens in Crisis
De Life Event Scale van Holmes bevat de gebeurtenissen die de meeste invloed hebben op de mens. Deze gebeurtenissen kunnen meerdere van de psychische functies raken.
De psychische functies van de mens zijn tegendelen die elkaar aantrekken en afstoten. Het persoonlijkheidssysteem van de mens fluctueert daarom rondom een evenwichtspunt, het set-point genoemd. De krachten die tussen de verschillende onderdelen spelen en daarmee de bandbreedte van de golven zijn per mens verschillend. Sommige mensen (Kinderen, Ouderen, Zieken) zijn kwetsbaar.
Als een gebeurtenis een te hoge schok veroorzaakt reageert de mens in eerste instantie niet (freeze). Daarna volgt ontkenning en agressie (fight). Na een depressie begint men om de nieuwe situatie weer te waarderen, te exploreren en te accepteren.
De traumatische fase kan bij kwetsbare mensen vele jaren duren. In deze periode is men niet in staat tot productieve arbeid. Het is de kunst om extreme gebeurtenissen en de negatieve effecten daarop te voorkomen of te verhelpen. Dit kan gebeuren door therapie en verzekeren.
4. Sociale Netwerken zijn soms Sociaal
Mensen zoeken vergelijkbare mensen op en vergelijkbare mensen hebben vergelijkbare persoonlijkheden.
Aangezien persoonlijkheden erfelijk zijn vindt de meest voor de hand liggende koppeling plaats met familie en andere mensen die sterk (genetisch) op elkaar lijken. Dit wordt een Community of Affinity genoemd. De leden van Facebook vormen een dergelijk netwerk.
Linkedin is een hulpmiddel waar mensen hun interesses en inzichten delen (Community of Interest) en Wikipedia bevat gedeelde kennis (Kenniscentrum).
Ervaring ontstaat als mensen een fout maken en van deze fout leren. Een fout is een afwijking van een verwachtingspatroon. Een succesvolle vorm van ervaringsdelen is de zelfhulp-groep.
De sensory-motor component van de mens is expansief en is het complement (het tegendeel) van de ordelijke kant.
Terwijl de ordenende component steeds comprimeert (analyse) en daarmee de werkelijkheid versimpelt ontstaan er steeds weer nieuwe vormen van praktisch toegepast handelen die de werkelijkheid complexer maken. Netwerken waar ervaring wordt gedeeld worden een Community of Practice genoemd.
Als we naar de persoonlijkheidstheorie kijken zien we dat de deelnemers aan een Community of Affinity en een Community of Practice samenwerken terwijl ze in de andere netwerken als individu optreden.
Het concept van de coöperatie past perfect bij de sociale sociale netwerken.
De Communities of Practice leven niet lang. Het zijn veel meer tijdelijke projectorganisaties die na het behalen van hun doel weer worden ontbonden of worden overgedragen aan een producent.
5. Van Hulp naar Levensloopbegeleiding
Het leven is een introvert (“naar binnen gericht”) proces en begint en eindigt in een staat van volledige afhankelijkheid (Low Agency, High Communion, Wij).
In de eerste fase van de levensloop vindt het proces van socialisatie plaats, eerst in de context van de ouders en later in de eigen groep (de cultuur).
In de pubertijd neemt de behoefte om zich los te maken van ouders en familie toe (Agency,Ze) en richt men zich vooral op gelijksoortigen (de peer-group).
Aangezien het “erbij horen” de hoogste prioriteit heeft neemt men onnadenkend ook veel negatief gedrag over en zet men zich zeer nadrukkelijk af tegen de gevestigde orde, de volwassenen.
Tijdens de pubertijd vindt de laatste training plaats voor de volgende fase. Als jongeren sterk negatief worden beïnvloed door hun soortgenoten wordt deze fase niet afgerond en worden ze een drop-out die moeilijk aan het werk komt.
De persoonlijkheid trekt zich niets aan van de levensloopfasen. Er zijn mensen die altijd kind of puber blijven of weer puber worden (midlife-crisis).
Aangezien de persoonlijkheid ook bepalend is voor het beroep is het mogelijk om in iedere fase van de levensloop begeleiding te bieden met de juiste leeftijd.
Theoretisch hebben oude mensen in het begin van hun fase nog genoeg energie en de meeste levenswijsheid. In een groot aantal culturen wordt hiervan gebruik gemaakt door het drie-generatie-systeem te hanteren.
Het principe van het drie-generatie systeem wordt in Nederland gebruikt bij de begeleiding van mensen die socialisatie-problemen hebben (“Op eigen kracht”).
Het huidige schoolsysteem is nog gebaseerd op de tijd van de massaproductie van de Industriële revolutie en lijkt op de fabriek waarvoor de arbeiders en managers geschoold moeten worden om aan de lopende banden hun werk te doen. Deze tijd is definitief voorbij.
In de pubertijd gaat het om doen, ervaren en uitproberen. Kennis verzamelen is dan niet echt aan de orde. Die kennis kan men veel beter verkrijgen door te reflecteren. Reflectie vindt plaats als er iets mis is gegaan.
Aangezien kennis zeer snel verandert is het niet zinvol meer om preventief veel kennis te vergaren. Kennis kan just-in-time worden verkregen als men praktisch in de problemen zit of overzicht nodig heeft. Ze heeft dan ook een veel hogere retentie.
In de nabije toekomst gaan instrumenten of zichzelf bedienen of krijgen een simpel user-interface dat de gebruiker vertelt wat hij moet doen.
In de productieve fase (volwassenheid) wordt de mens bestuurd door en maakt hij gebruik van regelsystemen (“het”). In deze periode wordt hij geacht een buffer op te bouwen voor de tijden dat er niet kan worden geproduceerd. Een volwassen zorgt in eerste instantie van zijn leven voor zijn kinderen (en soms partner) en later voor zijn ouders.
6. Het Begeleidingssysteem
Ondersteuningsgroep
Rondom ieder individu wordt een sociaal netwerk gevormd dat bereid is om elkaar te helpen en indien nodig ook te waarborgen. In het algemeen bestaat dat netwerk uit naaste familieleden en vrienden. Het is de bedoeling dat deze groep zo vroeg als mogelijk is in het leven wordt gevormd en zo lang als mogelijk in stand blijft. Denk daarbij ook aan de oude functies van meter en peter.
Coach
Een Coach is een persoon die over praktische levenswijsheid beschikt. Het is iemand die zijn/haar loopbaanpad heeft verlaten en zich als vrijwilliger aanbiedt aan mensen die steun nodig hebben in het leven. Coaches kunnen door een persoon of door zijn ondersteuningsgroep worden gevraagd om te helpen. Een ondersteuningsgroep is een absolute randvoorwaarde om aan de slag te gaan. Een coach kan gebruik maken van een simulator om mogelijkheden te onderzoeken.
Case Manager
Een case manager is een rol die er voor zorgt dat een dringend probleem wordt opgelost. Case managers kunnen zich in allerlei instanties bevinden en kunnen daardoor fors langs elkaar heen gaan werken. Het is de taak van de coach om de probleemhebber (zijn “maatje”) te helpen om een dergelijke situatie te vermijden of te corrigeren.
Case-Management Systeem
Alle betrokkenen maken gebruik van één Case-Management-Systeem (CMS). Een CMS is een procesmanager die op basis van condities zijn werk kan doen. Met behulp van dit systeem kunnen afspraken worden vastgelegd maar ook andere partijen betrokken en aan hun afspraken worden gehouden.
Zelfhulpgroep
Een zelfhulpgroep is een groep mensen die in vergelijkbare omstandigheden heeft verkeerd en bereid is om anderen te ondersteunen met praktische raadgeving. Mensen kunnen deelnemen aan meerdere groepen.
Case
Een case is een gestandaardiseerd beschrijving van een situatie in combinatie met een niet gestructureerde beschrijving. In het laatste geval lijkt het op een dagboek.
Cases kunnen problematisch zijn en om een oplossing vragen maar ze kunnen ook een beschrijving zijn van een gebeurtenis (bv. een ongeluk, een ziekte, een verhuizing, een aankoop). Cases worden gebruikt om een kwalitatief historisch overzicht te krijgen eventueel aangevuld met kwantitatieve informatie. Cases worden zoveel als mogelijk is automatisch aangemaakt.
Verzorgers
Indien een ondersteuningsgroep onvoldoende tijd en mogelijkheden heeft om de benodigde hulp te bieden kan externe hulp worden opgeroepen. Die wordt toegevoegd aan de groep en communiceert ook met de groep.
Specialisten/Hulpmiddelen
Indien nodig kan een case manager tijdelijk of permanent specialisten of hulpmiddelen toevoegen om de case op te lossen.
Kennissystemen/Deskundigen
Indien nodig kan een case manager tijdelijk of permanent deskundigen en kennissystemen tijdelijk of permanent toevoegen om de case op te lossen.
7. Financiering van de Levensloop
Het lichaam is verbonden met kort cyclische zon- en maanritmen zoals de dag, de maan/maand en het jaar (de seizoenen). Het gedrag is meetbaar (sensors), sterk voorspelbaar en daardoor budgetteerbaar mits er geen sprake is van verslaving, de behoefte van het lichaam om eindeloos te genieten.
Het complement van het lichaam, de geest, zoekt zekerheid en zoekt en formeert voorspelbare lange termijn patronen (soms een onderneming genoemd) die zich tonen in de vele economische cycli (Kitchen, Juglar, Kuznets, Kondratiev, …).
Aangezien de patronen onderhevig zijn aan verstoringen moet men ze niet als een absolute zekerheid gaan hanteren. Cycli herstellen zich altijd weer.
De korte cycli moduleren op lange cycli en hebben een voorspelbare verhouding (één Kondratieff = drie Kuznets= zes Juglars = twaalf Kitchens).
De Kontratiev-cyclus duurt +/- 54 jaar wat betekent dat de gemiddelde mens in zijn leven altijd profiteert van voorspoed en tegenslag. Dit betekent dat men met behulp van een lange termijn planning en een adequaat sociaal netwerk de cycli ongehavend door kan komen.
Sommige mensen hebben last van teveel geluk, teveel ongeluk, teveel passie of teveel wantrouwen om flexibel om te gaan met de toekomst.
In dat geval kunnen er voor deze mensen ondersteunde systemen worden ontworpen die zowel het geluk als het ongeluk delen door elkaar een waarborg te verlenen of elkaar te helpen in het besturen van het levenspad.
8. Smart Computing: De Mens in de Machine
Software gaat steeds meer psychische functies van de mens overnemen waardoor er uiteindelijk volledig autonome systemen zullen komen.
Op dit moment zijn vooral patroonherkenning (Big Data) en sensors gekoppeld aan procesmanagers (‘robots”) bruikbaar.
In de volgende stap kan de mens zich gaan koppelen aan zeer krachtige simulatoren die aan de ene kant de buitenwereld voorspelbaar zullen maken (“Early Warning”) en aan de andere kant een persoonlijke fantasiewereld (“het Holodeck”) kunnen maken waarin de mens eindeloos kan doorbrengen.
In de laatste fase kan de mens zich voorzien van lichaamssensors die het onbewuste zullen gaan ontsluiten.
Producten zullen worden gestandaardiseerd middels onderling gekoppelde product-configurators waarmee de klant kan gaan spelen (of andersom).
9. Van Coöperatie naar Banking Robot
Bankieren is heel oud. In de code van Hammurabi (1700 v Chr) werd er al gesproken over verzekeren. Rond 1200 ontstonden in Italië de handelsbanken.
De Treasury voortgekomen uit het graanpakhuis van Hammurabi is de functie binnen de bank die moet zorgen voor de levensloopbegeleiding van de bank door te zorgen voor een goede balans tussen sparen (productie) en lenen (consumptie) op zowel de korte- als de lange termijn.
Bankieren was tot 1900 uitsluitend voorbehouden aan de welgestelden. Rond die tijd ontstonden er twee nieuwe bankvormen die zich gingen richten op het vergaren van vermogen onder de minder draagkrachtigen (Giro & Postspaarbank) en het besturen van collectieve bedrijven en het dragen van collectieve risico’s (Raiffeisen, de Coöperatie of Onderlinge Waarborg Maatschappij).
De Consumptiebank (Bank van Lening) kreeg een enorme impuls toen de arbeiders in de jaren zestig verplicht werden om een salarisrekening te openen. Vanaf dat moment raakten de Nederlanders hun vrees om te lenen en te spenderen kwijt. Deze ontwikkeling werd natuurlijk sterk geholpen door de opkomende Kondratieff-golf.
Aan het eind van 20e eeuw hebben de banken geprofiteerd van de verder oplopende economie en hebben daarbij vergeten om een geldvoorraad voor de slechte jaren op te bouwen. Dit geldt natuurlijk niet alleen voor de bank zelf maar ook voor zijn klanten.
Rond 2000 op de top van de golf werd door de ontwikkelaars van de handelsbank Binck-Bank, Knab gelanceerd als een nieuwe vorm van klantgericht bankieren (Personal Financial Planning).
Knab probeert om de nieuwe mogelijkheden van de IT-technologie ten volle aan te wenden. Tot op heden slaat deze moderne vorm van bankieren niet erg aan omdat de klant de diensten te duur vind. Het grootste probleem is natuurlijk dat deze bank geen aansluiting krijgt bij de duurzame socialen, de expanderende genieters en de comprimerende zekerheidzoekers.
Het ligt in de lijn der verwachting dat rond de tijd van de Singularity de bank zich zal hebben getransformeerd in een begrijpend pratende alleswetende bankrobot die perfect waakt over de belangen van de klant. De teerling voor een Dr.Watson-bank is deze maand door IBM samen met de DSB-bank in Singapore geworpen.
Het lijkt er op dat deze ontwikkeling wel eens sneller kan gaan dan men denkt omdat IBM wederom een miljard dollar heeft gestoken in de toepassingen van zijn Dr.Watson-technologie. Deze investering zal vooral worden besteed aan het verbeteren van de medische Dr.Watson.
Dr. Watson ook wel Semantic Analytics genoemd kan in korte tijd eindeloos veel kwalitatieve (tekst, plaatjes) en kwantitatieve data tot zich nemen, patronen ontdekken, logische redeneren en praten.
Om de uitdagingen van de komende cyclus-periode aan te kunnen zullen de banken zich moeten gaan concentreren op het balanceren van hun eigen geldvoorraden en daarmee ook de waardenvoorraden van hun klanten. Dit kan alleen als ze zich gaan bezighouden met de volledige levenscyclus.
Dit betekent dat een bank niet alleen alle soorten dienstverlening moet gaan bieden maar ook alle soorten banken onder één noemer moeten zien te brengen.
In dat kader zal de bank ook weer een sociale kant moeten gaan tonen.
We hebben gezien dat deze kant van het bankwezen zich in het verleden heeft getoond in de coöperatie en de waarborgmaatschappij. Deze banktypen zijn grotendeels verdwenen en hebben zich getransformeerd in een “normale” bank en verzekeraar waarbij de inbreng in het beleid van de klanten niet groot meer is.
Het herstellen van de klantbetrokkenheid (zie Knab) is een “hot issue” en “customer co-creation” staat hoog in de trend top tien. Daarnaast rijst het aantal nieuw opgerichte kredietunies de pan uit en is de regering al druk bezig om deze vorm van onderlinge solidariteit een wettelijke basis te geven.
Het ligt dan ook voor de hand om onderlinge solidariteit (“de naaste”) weer als uitgangspunt te nemen voor de mensen die dat willen en dat zijn de mensen met een sociale persoonlijkheid.
10. Integrale Gezondheidszorg
We zijn weer terug bij het verdwenen bankkantoor in de wijk. Het stond in een winkelcentrum waar inmiddels door de snelle opkomst van de Internetwinkels alleen nog de lichaamsgerateerde kort cyclische retail aanwezig is.
De kans is groot dat die zich zelfs op den duur terugtrekt als de winkel-logistiek zich volledig heeft aangepast aan het aan huis bezorgen.
Vaak is zo’n winkelcentrum gekoppeld aan een gezondheidscentrum dat zich nu ook druk moet gaan maken over de psycho-sociale zorg. De overheid heeft bedacht dat de huisarts in de wijk in samenwerking met de wijkverpleegkundige moet gaan optreden als personal case-manager.
Opvallend is dat de economische gezondheidszorg (de armenzorg) nog grotendeels een kerkelijke aangelegenheid is. Er zijn vele organisaties die de hulp van levenswijze “maatjes” aanbieden om mensen te helpen ook economisch orde op zaken te stellen.
Wat tot op heden nog volledig ontbreekt is een integrale benadering. De vele professionele hulpverleners (“de sociale kaart”) en vrijwilligers werken notoir langs elkaar heen, het aantal specialismen is sterk gegroeid waardoor ieder probleemhokje een eigen loket heeft en men kan door de soms zeer complexe vaktaal moeilijk onderling communiceren.
Wat vaak wordt vergeten is dat er naast hulpverleners en vrijwilligers ook nog commerciële partijen zijn die belang hebben bij een gezonde medewerker of klant.
Die belangen worden bij voorbeeld gedragen door Arbo-diensten, Verzekeraars en Banken die schadeclaims moeten afhandelen en natuurlijk ook voorkomen. Een vergaande samenwerking rondom het wijkgebonden integrale gezondheidscentrum ligt voor de hand.
Het is hierbij van belang om te beseffen dat de technologie veel werk uit handen kan nemen zodat de mens zich volledig kan richten op het persoonlijk contact zowel in de vorm van een gesprek als van de zorg zelf (totdat de zorg-robot zich aandient).
11. De Zelf-Ontplooiende Stad
Een stad is een verzameling gebouwen, waarin mensen samenwonen, werken, worden verzorgd of plezier maken. De mensen en de gebouwen zijn verbonden door allerlei soorten netwerken (energie, vervoer, telecommunicatie, sociale netwerken, waardeketens, ..).
De stad kan net als het Integrale Gezondheidscentrum verdeeld worden in vier onderling verbonden onderdelen n.l Besturing, Bedrijvigheid, Sociaal en Cultureel.
Boven de Stad kan een Monitor worden gedefinieerd die erg veel lijkt op het menselijke bewustzijn. De Monitor moet er voor zorgen dat de verschillende onderdelen niet te dominant worden.
De vier onderdelen kunnen weer worden opgesplitst in vergelijkbare onderdelen waardoor er in totaal (1+4) x 12 = 60 onderdelen kunnen worden gedefineerd. Die onderdelen kunnen als nodig is nog veel dieper kunnen worden opgedeeld als we de mens weer opsplitsen in bijv. organen en de organen weer in cellen. Op ieder niveau gelden dezelfde wetten.
Ik ben de enige zoon van een boer uit Wekerom en ben door mijn vader getraind in het boerenvak. Een paar jaar geleden werd ik uitgenodigd voor een bijeenkomst van investeerders in de voedselketen in Wageningen.
Hierdoor werd mijn latente interesse voor de landbouw weer aangewakkerd. Wat mij vooral begon te interesseren was de relatie voedsel en gezondheid. Door het netwerk werd ik steeds doorverwezen naar deskundigen op dit gebied.
Tot mijn verbazing bleek dat al die deskundigen grotendeels in het duister tasten ten aanzien van de relatie voedsel/gezondheid.
De reden was dat men zich veel te veel had geconcentreerd op de statistiek en onvoldoende had rekening gehouden met het feit dat de mensheid heel divers is.
Als je die diversiteit combineert met het feit dat alle omstandigheden ook weer specifiek zijn kom je uit op een omkering van alles.
De mens heeft behoefte aan specifiek voedsel in specifieke omstandigheden (“personalized food”).
Sinds een aantal jaren houd ik mij bezig met Smart Technology. Het woord Smart betekent dat het gedrag van de software niet is te onderscheiden van het gedrag van een mens. Een goed voorbeeld is de zelf-rijdende auto.
In dit document concentreer ik me op de “slimme” voedselketen.
Een slim systeem heeft zintuigen nodig (sensors), moet zelfstandig kunnen denken (analytics) en handelen (proces management) daarnaast moet het ook kunnen samenwerken (community) met mensen en andere slimme systemen en overzicht houden (monitoring).
Slimme systemen bewerkstelligen keten-integratie en keten-omkering.
Keten-integratie resulteert in het direct koppelen van consument en producent. De intermediair in de keten verdwijnt en wordt overgenomen door een (software)-infrastructuur die vaak wordt aangeduid met E-Commerce.
Consumenten kopen steeds meer hun producten in web-shops waarna de producten aan huis worden bezorgd. Het thuis bezorgen gaat een revolutie ontketenen in de stadslogistiek omdat het gebruikelijk concept van het centrale (of regionale) distributiecentrum niet meer nodig is als je instaat bent om verschillende logistieke stromen slim te combineren.
In het eerste stadium werd de web-shop vooral gebruikt om luxe goederen te verkopen maar sinds kort neemt het on-line kopen en bezorgen van voedsel enorm toe. Een deel of een groot deel van dit voedsel wordt in de nabijheid van de klant geproduceerd en werd vroeger op lokale markten verhandeld.
Door de globalisatie worden lokale producten nu de hele wereld over getransporteerd en vice-versa waardoor er erg veel energie verloren gaat.
Bewuste consumenten willen weer terug naar lokaal geproduceerde voeding. Dit geldt niet alleen voor voeding maar ook voor energie en werk. Er komt steeds meer behoefte aan zelfvoorziening (autarkie). Het is dan ook niet onwaarschijnlijk dat de lokale markt weer terugkomt.
Keten-omkering wil zeggen dat de consument en niet meer de producent aan het begin van de keten komt te staan. Die consument wordt nu het waarnemingsinstrument, de sensor, van de keten. Wat hem of haar aantrekt wordt uiteindelijk vertaald in een vraag. De grote vraag is hoe de consument zijn vraag kan articuleren.
Niet het produceren maar het consumeren wordt dominant in de waardeketen. De consument moet nog erg wennen aan het feit dat zijn vraag bepalend wordt voor het aanbod.
Steeds meer mensen beseffen dat voedsel heel belangrijk is voor hun welbevinden. Hierbij gaat het niet alleen om de ingrediënten maar ook om de wijze van de productie van deze ingrediënten in de voedselketen. Deze voedselketen integreert en keert net zo hard als alle andere waardeketens.
De diëtetiek, de voedingsleer, is een hele oude wetenschap. In de preventieve holistische gezondheidsleer van Griekenland, Rome, China en India werd er veel aandacht besteed aan voedsel.
Voedsel in de zin van kruiden was ook het belangrijkste middel om een ziekte te genezen. De kruiden zijn in de loop der tijd getransformeerd in chemische (farmaceutische) geneesmiddelen. Wat veel mensen niet beseffen is dat medicijnen ook voedsel zijn.
De oude wetenschappers waren op de hoogte van het specifieke van het lichaam en de persoonlijkheid en ontwikkelden ook classificaties (de humores en de temperamenten) die tot op heden worden gebruikt in de psychologie (Big Five).
De visie van de beroemde Hippocrates op de diëtetiek wijkt in zijn wezen niet zo erg af van de huidige visie over voedsel. Los daarvan is er erg veel veranderd en die verandering is veroorzaakt door de technologie.
In het begin van de 20ste eeuw kreeg de technologie invloed op de medische wetenschap. Er werd steeds meer kennis verkregen over de onderdelen van het menselijk lichaam waardoor de specialisatie enorm toenam. In 1930 was 25% van de medici gespecialiseerd in 1980 80%.
Door de specialistische visie op de mens is de kennis over de voedselverwerking in het lichaam enorm toegenomen en begint men na het uitzoeken van het menselijk DNA ook steeds meer zicht te krijgen op de specialistische invloed van voedsel op de gezondheid.
Door de specialisatie is het holistische karakter van de geneeskunst grotendeels verdwenen.
De invloed van de technologie op de voedselketen is enorm. De productieprocessen zijn opgeschaald en het voedsel is geoptimaliseerd zowel aan de buitenkant als aan de binnenkant. De tomaat van vroeger lijkt door de genetische manipulatie in niets op de tomaat van nu.
Het is de grote vraag of de ingrediënten van het huidige voedsel nog passen op het lichaam van toen.
Daarbij komt dat de bodem (‘de aarde”) steeds meer is ontdaan van zijn natuurlijke samenstelling waardoor ons voedsel belangrijke stoffen (zoals magnesium) mist.
De consument begint zich hiervan bewust te worden door allerlei publicaties en televisieprogramma’s en vraagt steeds duidelijker om gezond voedsel. Wat gezond is, is niet erg duidelijk. Er worden tientallen boeken op de markt gebracht die elkaar soms fors tegenspreken.
Om te voorkomen dat men door de bomen het bos niet meer blijft zien kan de technologie als hulpmiddel worden aangewend. Het wordt tijd voor de Persoonlijke Voedsel Monitor (PVM). Deze monitor moet de match maken tussen het voedsel en mens.
Wat er in het voedsel zit kan binnenkort door de persoonlijke spectrometer real-time in kaart worden gebracht. Op basis van het persoonlijke voedselprofiel kan dan worden bekeken of dit voedsel passend is.
Met behulp van lichaam-sensors in combinatie met een DNA-profiel kan real-time in kaart worden gebracht wat het lichaam op de lange en de korte termijn nodig en niet nodig heeft. Deze behoefte kan worden vertaald in ingrediënten en daarna in producten.
Daarnaast kan de PVM ook helpen bij het geven van inzicht in de relatie lichaam en voedsel door de koppeling aan een slim leersysteem (SLS).
Vraag en aanbod kunnen door de koppeling aan een E-Commerce systeem direct aan elkaar worden verbonden waardoor het “gezonde” voedsel “on demand” kan worden thuis bezorgd.
Als mensen hun persoonlijke data willen delen kunnen we met behulp van statistische analyse-software (“Big Data”) real-time wetenschappelijk onderzoek doen naar de relatie voedsel en gezondheid en de resultaten persoonlijk terugkoppelen.
Hierdoor kun je heel goed zien hoe je “het doet” ten opzichte van mensen die op je lijken. Indien er interesse is kunnen die mensen ook met elkaar in contact komen. Natuurlijk moet er hier goed aandacht worden besteed aan privacy.
The Future Center Smart Systems will be launched, 23-4-2014 in the Hague.
To prepare for the interactive part of the meeting this document has been written to provide some Food for Thought.
What is a Future Center?
A Future Center is a place to connect and innovate. We want to create an environment that facilitates interaction and stimulates collaborative action. We want to support cross-innovation and make it possible to make new combinations. Last but not least we want you to challenge Science to produce valuable insights at the right time and the right place.
A Future Center is a Smart System. At this moment it is an interaction system that helps Humans to innovate. In the Future we wil automate the Future Center and automate the innovation-process itself.
A Smart System looks like a human being. It is equipped with a Sensory-Motor-System, a Mind, Imagination and Emotions.
Smart Systems senses the outside (and his inside) world with much more sensors-types than the five sensors of his human look-a-like.
A Smart System is able to react very fast with its predefined processes on a event that is detected by its sensors.
A Smart System is an adaptable system. It is able to analyze and improve its behavior, communicate with a human being and other Smart Systems in an understandable way.
Smart Systems are there to compensate the human biases. Smart Systems are able to transform and optimize everything that contains some kind of structure.
Smart Systems can optimize software, data and content using software/data/text-mining, analyze patterns, predict the short and sometimes the long term.
Smart Systems are perfectly suited to provide the knowledge needed and answer the questions humans ask. They are able to train humans in an almost real situation using simulators.
Smart Systems can be fun to play with.
About Cycles
]
In 1931 the US Department of Commerce assigned Edward Dewey the task of discovering the cause and underlying dynamics of the Great Depression. Dewey created a special institute called the Foundation for the Study of Cycles that is still in existence.
The Bhaktin Cycle.
The most interesting observation of Dewey is that Cycles restore themselves all the time and are connected by a Harmonic (“Musical”) Pattern. Dewey discovered that we cannot control the Cycles. Ups and downs are a fact of life.
The most researched Cycle in history by far is the Kondratiev-Cycle named after the Soviet economist Nikolai Kondratiev. The Kondratiev Cycle has a periodicity of 52 years.
The Kondratiev arises from the combination of basic innovations that launch technological revolutions that in turn create leading industrial or commercial sectors.
In the year 2000 the Kondratiev was at his top and is now in a decline that will take 26 years.
Currently we are in the Kondratiev Spring Phase. It is the time of what Schumpeter, a big fan of Kondratiev, called Creative Destruction.
The old structures are dying and the new structures that will start the new upward wave are created. It is a time of tremendous disruptions.
About the Software Factory
The last wave that started around 1950 was dominated by the rise of the centralized computer.
This computer was based on the factory-model of Henry Ford and Frederick Winslow Taylor of the previous wave.
Between 1950-2000 isolated creative programmers united in big software factories that are controlled by unified standardized methods and processes. Between 1950-2000 the programmers automated their own processes.
The methods are now transformed into standardized (BPML-)process-models that are abstracted into standardized (VDML-) business models that are filled with Industry-Models. An example is the ARTS-model that covers Retail.
Creative programmers are now replaced by creative business-modelers.
About the Next Wave, The Network of the Human Mind
On Christmas 1990 Tim Berners-Lee working at CERN published the first version of The World Wide Web. He launched the theme for the next wave, The Network.
From 1950 until 2000 the causal linear manual processes were automated but now the next level, the network of the human mind is at stake.
At the end of this wave around 2040 or much earlier as some people predict, the machines will imitate and surpass the human because they will unite in a global brain that can be connected to our Brains if we want that to happen.
At this moment we are creating the memory-banks of the Global Brain by producing billions of connected parts that contain complete human life’s, theories, music, movies, measurements and much more that we are now unable to imagine.
A Short Scenario for the Next Forty Years
It is clear that the Business-Domain-Models will speed up the process of value-chain-integration and value-chain-reversal.
This means that the customer will be in control of the value-chain en there will be direct contact between customer and producer. Value-chain-integration will in the end remove all the intermediaries in the value chain.
Value chains will finally converge into one standardized value chain. Best-practices of separate value-chains will become leaders in the new value-chain. Cross-innovation, combining the best of all worlds, is the way to move on.
To give customers control of the value-chain producers have to simplify their products and make it possible for the customers to create their own version of the product they want.
Products have to become configurations of simple building blocks that can be split into variable parts and infrastructure. Product-configurators will connect to other configurators. This makes it possible to create completely new combinations.
In the next step the data that is produced by the systems will be analyzed and processes will not be controlled by human made models but by models that are created by statistical pattern recognition tools. The systems will understand humans and predict human behavior and adapt themselves to the human needs.
In the last stage the software will produce an image that reduces the complexity of its whole. It will create a virtual human world that gives us the illusion that we are still in control.
At that time most people will play and not work.
Challenges
The most important question you have to ask yourself is if your company is part of the “old world” that will finally be destructed by creativity or is already part of the new wave.
The big problem is change management, how to move from the current state to a for most companies and institutions unknown future. Companies, Institutions and People have to transform their collaboration patterns, their software, their data and their expertise.
The change process is accelerating. Almost all companies and institutions (and governments) are stuck in their installed base of software and their hierarchical organization structure that is not created to respond fast to the challenges that come from the outside word.
Local energy-companies are part of a movement aimed at Autarky. Autarky is the quality of being self-sufficient.
The word Autarky comes from Greek αὐτάρκεια (autárkeia), itself from αὐτός (autós) = self and ἀρκέω (arkéo) which in its passive form means be satisfied, content or “Out of my own Power“.
The need to become self-sufficient has certainly to do with the current economic-, ecological- and energy crisis. People are afraid that the supply of vital energy and food will suddenly stop or become priceless. This is not the only reason.
Some people think we are wasting our money, food and energy by producing nondurable throw-away goods in which the packaging is sometimes more important than the content. They want to create durable products and services. This is not the only reason.
Some people don’t trust the suppliers of their food and energy, their politicians and/or the caretakers of their savings, the banks, anymore. They believe that their food is intentionally manipulated, their savings are wasted, their country is sold out to the rich and their environment is polluted for just one simple reason, Greed, the opposite of “Being Satisfied”.
The people of the autarkic movement want to recreate the necessary functions (bank, energy, food, work, healthcare, government) themselves in a cooperative way in their own living context.
Atmospheric Energy Diagram
The local cooperatives are now joining on a higher (mostly country) level and are in need of a shared (real-time)infrastructure. The current infrastructure does not support flows that move between many participants (so called peer-to-peer-networks).
The current system is a Hierarchic Top Down System containing Huge Highways that are connected to Big Production-facilities. This makes it impossible to consolidate, share and distribute resources peer-to-peer on a local level.
The Electric Highway
The Top Down System has created Global Markets where the local production is sold to the highest bidder.
The Global Markets are the playing field for advanced speculators that make a lot of money. After the deal is made the local production is transported to a far away destination. That is the reason why the Top Down Systems are integrated in world-wide Logistic Systems.
If we want to coordinate all the local initiatives we need advanced systems that Up- and download, control, predict, connect, share, balance and distribute vital local resources on the short and long term.
In Nature we find comparable (Fractal) Distribution-Systems in the Lungs, the Arteries, Riverdelta, the Weather Cycle and Ecologies.
All of these fysical Flow Systems, that map 1 Resource-> on Many Resources or Many Resources->on 1 Resource, are based on the third Law of Thermodynamics called Constructal Law.
Virtual Power Plant
In the philosophy of the Stoics and Cynics of Ancient Greece the perfect human was not only arete (“all-around excellent”) but also independent of every need. Arete was associated with a full life as a citizen of a city.
Autarky was the ideal of a complete man who needed no one and no organization. This ideal can also be found in Zen Buddhism, Taoist practise, Early Christians (Nazarites), the Catholic Order of the Franciscans and the Protestant Quakers.
In reality it is almost impossible to be completely self-sufficient as a lonely human being. We need others when we are young, sick and old and we need others because we are specialized (“Talented”). Autarky is a possible aim for a small community.
Resource Balancing in Nature (Lungs, RiverDelta)
The religious, cultural and political movements at the left and the right aimed at living the “good life” (“Living Slow“) are converging in the movement of the Cultural Creatives. The Cultural Creatives are the new Elite that is moving to the AND-state (Left AND Right).
They don’t believe in the old Competitive Ideologies (Socialist, Capitalist, Religious, Liberal, Nationalist, Conservative, Globalist, etc..) but want to focus on the Shared Collaborative Values between all Humans. We all need Love, Food and Shelter.
The Stoic Zeno shows the Doors to Truth and False
Autarky has always been a major political aim of countries. Autarky is about the possibility to control your own future and to become independent of other powers that could use your dependency to tell you what to do to get what you desperately want.
At this moment the shortage of fossil fuels, especially oil and gaz, is used to influence the policy of other countries and is the cause of local conflicts in the Middle East.
China is buying all kinds of vital materials to make sure their economy will not become dependent on others. If they will succeed and nobody doubts about that, they will become the economic controlling power of the world.
Reaching a state of local autarky, being satisfied with what your environment provides you, has become the aim of the wordwide sustainability movement.
A strive for (regional) Autarky pushes the need to innovate to a higher level because not all regions contain the right materials, knowledge or experience to realize everything everybody needs. To become fully Autarkic the Production and Consumption Systems in the Region have to be based on simple concepts and parts that are available everywhere. Simple concepts are concepts that are easely copied.
The only way to combine Simple and Complex concepts is to use the Concept of Self-Reference (Fractals). The only way to make use of parts that are available everywhere is to make use of the Simple Building Blocks of Nature. A good example is the use of algea in food processing.
The concept of Autonomy not only plays an important role on the many levels of human (personal, organization, country) and animal society (Competitive vs Collaborative (Ants)). It is also a major subject in the research of (Second-Order) Cybernetics (Control Theory).
Self Reproducing Fractal Systems
Second Order Cybernetics is concerned with the Control of the System of Systems (the Meta-System). Hierarchy is not the solution to this problem because it leads to the logical problem of Infinite Regress (“Turtles on turtles on … all the way down”).
The Meta-System is controlling, reproducing and balancing itself by a Fractal Feedback-Cycle that moves Backwards (Consumption) and Forwards (Production).
A System is an Autarky if all its Levels are capable of Self-Reproduction.
If a human wants to become self-sufficient he has to accept and develop his own talent and find complementary people so he is able to create a Self-Reproducing Unit.
The smallest Self-Reproducing Unit in Human Society is the Family living in one House. This House has to produce more than enough Energy and the Garden has to produce more than enough food to support the Family.
Garden City (Culemborg, the Netherlands)
If we cluster all these Self-Reproducing Families/Houses & Gardens in a small City the chances are high that the combined talents of the families will be able to supply every profession needed if the people of the city want to Live a Simple Life.
It is also possible that the surplusses and shortages of the families can be compensated by creating a Market on the level of the small City or one level higher, the Region.
An Autarkic Movement becomes an Aggressive Competitive Nationalistic Movement when the Citizens of the Country feel that their Country is plundered by outsiders and their Leaders promise to get it all back by expanding the Space to Live (“Lebensraum“) to facilitate everything that is needed.
This happened when Germany was preparing for War after the enormous reparation payments of 132 billion gold marks to the Winners of World War I.
The Autarkic Movement could also become a Peaceful Cooperative Social Movement like the Movement of Gandhi in India when the people accept the Good Life they already live and want to share the surpluses with others who are in a worse state.
Thermodynamics, the Science of Heat, became an important science in the 19th century when physicists started to improve the Steam-Machine. This blog is about a recently discovered law of Thermodynamics called the Constructal Law.
The Constructal Law describes How Intelligent Systems emerge out of the Laws of Thermodynamics.
Heat is Random Motion
According to Thermodynamics the evolution of the universe has been characterized by an on-going transformation from a simple, restricted, highly condensed, homogeneous state (the Big Bang) to an increasingly complex, widely dispersed, dynamic, multipotent, granular diversity.
Energy always moves from High to Low Temperature. This is the main reason why most of the energy of Earth comes from our Sun.
With help of the Electro-Magnetic radiation of the Sun we call Light, plants, algae and bacteria transform simple molecules into complex organic structures (Biomass = Potential Chemical Energy) and store the energy of the Sun. Bacteria and Fungi brake up these structures, produce heat, reduce the complexity, and close the Cycle.
The Input of the Heat of the Sun has to be compensated by a comparable Output of Radiation otherwise Earth would be burned instantly. The difference between the Input and Output of Energy is transformed into Movements on Earth.
The Earth’s climate is a huge flow system. It circulates air and water from the tropics to the poles and back. These flows develop as air and water move from hot to cold regions, a result of variation in the heating of the Earth’s surface by the sun.
The Earth is not only heated by the Sun. The hot kernel of the Earth is surrounded by a small crust. At certain places on Earth and the Sea the rotating pool of the magma-ocean produces a lot of energy.
The Earth with its solar heat input, heat rejection, and wheels of atmospheric and oceanic circulation, is a heat engine without shaft. Its maximized mechanical power cannot be delivered, but is instead destined to dissipate through air and water friction and other forms of heat loss. It produces maximum power, which it then dissipates at a maximum rate.
The earth is wasting a lot of energy because the transmission of most of its energy is not contained in a Tube-like-system.
The system maximizes the sum of the work done driving the planetary circulation, and the heat rejected back to space at the cold end of the heat engine.
When the speed of the planetary circulation is low, so are the turbulent losses. As speed increases, up to a certain point the sum of work done (circulation speed) and heat rejected also increasing until the turbulence starts to interfere with the circulation and actually decrease the total of work done and heat rejected. That is the point, “the edge of turbulence”, at which the system will naturally run.
Every flow system tries to find the perfect balance between movement and friction.
The biomass on Earth is direct or later (Oil, Gaz, Coal) consumed by all kinds of organisms. In Food-Webs Organisms are consumed by other organisms.
We, the Humans, describe the interaction of the organisms in the Food-Webs as a Struggle for Live, a Survival of the Fittest, but the flow of energy in the food webs could also be seen as an adaptive chain of chemical reactions that are performed in self-moving, self-reproducing chemical factories.
Energy is Potential Movement. The potential energy stored in the biomass on Earth is transformed into circular movement (kinetic energy). During this transformation Heat is produced. Heat is the waste produced by a restrained non-effective movement.
The energy of the Sun produces all kinds of movements on Earth. Examples are river-delta’s, our respiratory system and the weather-system.
Flow Systems that move from One to Many always look like a Leaf or a Tree. Left a River Delta is shown. Right a picture of the Lungs is displayed.
According to Constructal Theory the generation of design (configuration, patterns, geometry, shape, structure, rhythm) in nature is a physical phenomenon that unites all animate and inanimate systems. Design in Nature always shows itself as systems that flow and improve themselves. Systems improve themselves because the movement from chaos to order takes many discrete steps.
Biological organisms are flow systems. River basins are flow systems. A Tree is a flow system. The Traffic System is a flow system. The City of Paris is a flow system. The Financial Market is a flow system. The Internet is a flow system. A Proces-Manager is a flow system.
Flow Systems
All these flow systems must be structured (architecturally designed) in such a way that the currents that flow (Life Energy, Water, Air, Electricity, Gaz, People, Cars, Trains, Airplanes, Content, Money) increasingly get to where they need to go. This gives shape and structure to everything that evolves over time.
Flow Systems always remove the Resistance to the Flow themselves.
Constructal Law is formulated as follows: “For a finite-size system to persist in time (to live), it must evolve in such a way that it provides easier access to the imposed currents that flow through it.”.
Nature always provides Resistance to Change (Heat, Erosion, Friction) and this resistance is provided by the Systems of the Past. The current Order resists the potential Chaos of Free Moving Energy.
The Paths of Change of our Universe always move in the same way. The pattern looks like a Moebius Ring, the number 8, because this is the only way to cope with the polarity of the movements. In a Moebius Ring two Opposite Cyclic Movements are perfectly United.
A Moebius Ring is a 2D-structure that operates in 3D because it needs a Twist to operate.
According to Constructal Theory the Energy of the Sun creates two types of Systems called Engines and Brakes.
Engines are the most effective and efficient states in the evolution of our Universe. They have found the best way to cope with the resistance that is provided by the Brakes. Brakes are the old systems like trees, forests and natural or constructed dams that slow down the movement so the potential energy can be stored.
If the Energy of the Sun is not stored, the Self-Reproducing Systems are unable to evolve to a higher level of organization. If every Resistance would be gone the Flow-Systems would Flow in a Radial Pattern to every Direction possible.
If we remove the Natural Brakes (Forests, River-delta’s) the Expansive Flow-systems will take over control and the Smart Highly Improbable Next Generation Brake Systems, the Organisms would die.
We, the Humans, are here to Resist the Engines that give the Flow-Systems the opportunity to make Everything the Same. Every Thing has to become the Same because the Universe does not discriminate. Every configuration has the same chance to be alive.
Dependent on the type of flow there are standard solutions to the dualities that are provided by the eternal battle between engine (movement) and brake (not-movement).
Paris is a Flow System
The standard solution can be calculated using the Laws of Thermodynamics. Tree (or Leaf)-shaped fractal systems are for example the best solution for a One-to-Many (or Many-to-One) Flow. The Flow Systems always converge to these Shapes.
Our Earth is rotating, spinning and moving around our moving Sun. The influx of Energy on every area on Earth is changing all the time.
This means that every Flow-System on Earth has to adapt to the short term and long term changing Energy Input of the Sun.
The stability of a Flow-System, the Resistance to Change, is highly dependent on the Resilience of the System.
According to the theory of Panarchy the Resilience of a System is dependent on the Potential and the Connectedness of a System.
In the Exploitation/Conservation phase of the Adaptive Panarchy-Cycle the Constructal Engines become more efficient (producing more Potential) and Connected. This means that the amount of possible paths in the River-delta of the System is reduced. This amount determinates the resilience of the system.
At the state of maximum production and maximum connection (conservation) the system is spending all its potential at self-reproduction and is highly vulnerable to external disturbances. At a certain moment when a disturbance destroys the majority of the paths the system collapses (release).
Revolt: A small Wildfire can destroy a complete Ecology
The bits and pieces, the components, of the scattered ecology are reassembled sometimes in a different way (reorganization) and the system starts again most of the time on a higher level of organization.
Kleiber’s law
Kleiber’s Law is an example of the Constructal Law. It shows the many levels of organization that have occured since the chemical factories of the bacteria started to work together. Kleiber’s Law can be extented to the level of the Community and the City.
The Panarchy Cycle is Self-Similar. It repeats itself on many Scales. The higher the scale the bigger the impact and the slower change takes place.
The Scales are interconnected. A huge disturbance on a lower scale (Revolt) can have an huge impact on a higher scale when both cycles are moving into the Release State.
A Slow moving High Level Cycle can help to restructure a fast moving cycle by providing the template of the way the components were originally assembled (its CommunityDNA) (Remember).
Constructal Law is a Law of Thermodynamics. Thermodynamics has evolved into a Statistical Theory called Statistical Mechanics. To calculate a probability you have to define the Space of all Possibilities of a System, the Phase Space.
When you don’t know what a system will look like it is impossible to calculate the Phase Space. To calculate the possibilities of Constructal Law you have to imagine the possible constructions of Mother Nature.
It is possible to play with Probability Theory without knowing the exact Phase Space. In this case you have to look at the probabilities of the probabilities. These probabilities are described by the Triangle of Pascal. Behind the Triangle of Pascal a new Triangular Structure shows itself. This pattern goes on and on until the primary Triangle of Creation, the Holy Trinity, is reached.
The Trinity is a combination of Desire (Mother, Female, Expansion, FLOW), Control (Father, Male, Compression, BRAKE) and the combination of both Expansion AND Compression also called the Void or the Tao. In Physics the Void is called the Vacuum or the Zero-Point-Field.
The Triangular Pattern behind the Triangle of Pascal
When we have moved back in time and have reached the state of the Trinity we are very close to the Big Bang. The Big Bang is a result of the Union of the Opposites (Yin/Yang, Male/Female, Matter/Anti-Matter, Expansion/Compression) that both came out of the Void.
The Vacuum is the Eternal Flow System of Creation. It contains everything that is possible even the impossible, the Empty Set.
According to Constructal Law every finite-size system must evolve in such a way that it provides easier access to the imposed currents that flow through it.
The Tao is the Channel of the Energy of Life. If Constructal Law is Right we have to give easier access to this Flow. We have to become the River to move to our final destination, the Sea of the Nothing.
De leer van de thermodynamica is in de 19e eeuw ontstaan uit natuurkundig onderzoek dat werd uitgevoerd om de efficiëntie van de stoommachine te verbeteren. Inmiddels heeft deze wetenschap belangrijke wetten over het Universum ontdekt.
Volgens de thermodynamica beweegt de energie in het Universum op de lange termijn zich van een onmogelijke extreem hete situatie, de Big Bang, naar een toestand van extreme kou en een hoge waarschijnlijkheid, de Big Freeze, waarin alles netjes uniform verdeeld is. Het universum beweegt van extreme chaos naar extreme ordening.
Energie stroomt daarom altijd van hoge (chaos) naar lage temperatuur (orde). Vrijwel alle energie op aarde komt van de zon in de vorm van electro-magnetische straling. Met behulp van deze zonnestraling transformeren planten, algen en bacteriën simpele chemische structuren in complexe biomassa (chemische energie). Bacteriën en schimmels breken deze structuren weer af waardoor de cyclus wordt gesloten.
Biomassa wordt door de rest van de organismen op aarde direct of soms veel later (olie/gas/steenkool) geconsumeerd. Het consumeren van de primaire zonne-energie vindt plaats in voedselketens waarin de organismen ook zelf weer worden geconsumeerd.
Vanuit ons menselijk perspectief interpreteren wij het consumeren van de participanten in een voedselketen als een competitie (“survival of the fittest”) maar we kunnen het ook zien als een uiterst flexibele keten van chemische reacties die worden uitgevoerd in bewegende zichzelf reproducerende chemische fabrieken.
Energie is de mogelijkheid om iets in beweging te krijgen of te houden. De opgeslagen (potentiële) energie in de aarde wordt soms in meerdere stappen omgezet in beweging (kinetische energie). Tijdens deze omzetting gaat er altijd warmte verloren (dissipatie, wrijving, weerstand, erosie).
De energiestroom van de zon wekt door de rotatie van de aarde stroom-systemen (flow-systems) op. Stroom-systemen hebben een boom-structuur als de stroom van een punt naar een oppervlak of een volume gaat. Een voorbeeld zijn het weersysteem en een meanderende rivier-delta. De longen en de bloedvaten in ons lichaam hebben precies dezelfde opbouw omdat hetzelfde proces ook in ons lichaam optreedt.
Volgens de Constructal Theory van Adrian Bejan verbeteren de stroomsystemen zich steeds opnieuw en dat doen ze door gebruik te maken van de permanente slijtage (dissipatie, wrijving, weerstand, erosie) die de stroombeweging veroorzaakt. Uiteindelijk vindt er altijd weer ergens een doorbraak plaats in de meander.
Adrian Bejan heeft de Constructal Theory volledig analytisch afgeleid uit de wetten van de Thermodynamica. Hij beschouwt het principe van de verbeterende stroomsystemen (“construction”) als een Hoofdwet van de Thermodynamica. Volgens hem is ontwerpen niet een intelligente actie maar een volstrekt logisch gevolg van de werking van ons Universum.
De stroom van onmogelijkheid naar uniformiteit, van hoge onwaarschijnlijkheid naar hoge waarschijnlijkheid gaat gepaard met allerlei tussenstadia waarin de bestaande structuren de nieuwe structuren de weg wijzen.
De doorbraken in de meanderende stroompatronen maken beter gebruik van de huidige mogelijkheden maar de oude paden behouden lange tijd hun functie. Hierdoor is een stroomsysteem niet afhankelijk van één pad en is daardoor ook bestand tegen calamiteiten (bijv. een sterk verhoogde regenval in het stroomgebied van de rivier).
Het systeem waar de stroomsystemen onderdeel van uitmaken bestaat uit Machines (Constructal Engines) en Barrières (Brakes).
De machines en de barrieres zorgen ervoor dat de aarde niet te warm of te koud wordt.
De machines zoeken de weg van de minste weerstand, optimaliseren de stroom, bouwen structuren op, slopen de barrieres, produceren kinetische energie en minimaliseren de slijtage. De machines slechten het pad naar de Big Freeze waarin alles gelijk zal zijn en alles stil zal staan.
De barrières bevatten potentiële energie, leveren de weerstand om de minste weerstand te vinden, slopen de machines, optimaliseren daardoor de dissipatie en produceren een maximale hoeveelheid straling met een hogere golflengte als de binnenkomende zonnestraling die de aarde weer verlaat.
Produceren (Machines) en Consumeren (Vernietigen, Slijten) houden het wankele evenwicht van Moeder Aarde in stand.
De evolutie van ecologieën, steden, organismen (wet van Kleiber), talen (wet van Zipf), organen (de longen, bloedvaten), sporten en technologieclusters voldoen aan de Constructal Theory.
In 2002 hebben Holling en Gunderson het boek Panarchy: Understanding Transformations in Human and Natural Systems gepubliceerd.
Panarchy bevat een integrale visie op de evolutie en de adaptieve cyclus van de constructal engines die men ecosystemen noemt.
Panarchy is ontstaan door het combineren van ogenschijnlijk conflicterende theorieën. Die theorieën leken conflicterend omdat ze betrekking hadden op de verschillende fasen (Zie Plaatje Phase Space hieronder) van de adaptieve cyclus die een ecologie doorloopt.
De combinatie van de vier mogelijke fasenruimten levert een op-en neergaande cyclus op waarin op een zeker moment een sprong (bifurcatie) wordt gemaakt naar een compleet nieuwe ruimte. Nadat deze sprong heeft plaatsvonden stopt de dynamiek van de oude ecologie.
De meest herkenbare fase is de Exploitatie-fase (B). Dit is de opgaande lijn waarin de ecologie een hoge mate van orde bereikt en overschotten (Potential) produceert.
Aan het eind van deze fase neemt de potentie af en wordt er van alles gedaan om de levensduur van de ecologie zo lang mogelijk te rekken (C -Conservation). In deze fase zijn de structuren verouderd geraakt en zijn er op allerlei plaatsen reeds alternatieven (bypass) ontstaan die beter passen op de huidige vraag naar beweging.
De ecologie is in de conservatie-fase vrijwel tot stilstand gekomen en besteed al zijn energie aan het onderhouden van zijn eigen structuur.
Tijdens de langzaam opgaande lijn van de Exploitatie-fase neemt de verbondenheid en vooral de afhankelijkheid (Connectedness) tussen de participanten onderling enorm toe waardoor de ecologie steeds kwetsbaarder wordt voor verstoringen.
De constructal engines in de ecologie gaan steeds efficienter samenwerken wat ten koste gaat van de diversiteit en de variatie in de ecologie.
De ecologie kan verstoringen opvangen totdat de verschillende paden nog niet zijn dichtgeslibd maar een verstoring die alle paden tegelijkertijd raakt is dodelijk.
Op het laatst wordt de Veerkracht (Resilience) enorm op de proef gesteld en kan het gebeuren dat de Ecologie volledig ten onder gaat (Release) of na een grondige Reorganisatie weer aan een nieuwe levensloop kan beginnen.
De resilience van een ecologie wordt gemeten door de snelheid te meten waarmee een ecologie zich weer herstelt van een verstoring.
Volgens Panarchy beweegt een Ecologie zich op verschillende schalen en plaatsen en kan op die plaatsen in verschillende fasen verkeren waardoor er allerlei soorten van interactie mogelijk zijn. Hoe hoger de schaal hoe langzamer de cyclus verloopt. Hoge schalen dempen de fluctuaties van de lagere schalen.
Een snelle lokale reorganisatie kan zich plotseling heel snel verspreiden (een lopend vuur (Revolt)) terwijl een langzame geleidelijke ontwikkeling (een organisatie) een snelle ontwikkeling weer kan dempen of tot stilstand kan brengen (de organisatie van de Brandweer (Remember)).
Panarchy is een Zelf-Refererend Cyclus-Model dat bestaat uit Vier Fasen en (minstens) drie Schaalniveaus. De panarchische golfbeweging bestaat uit twee stappen n.l. de positieve weg Omhoog naar de Top (exploitation, conservation) en de negatieve weg Omlaag naar het Dal (depressie, reorganization).
Op een bepaald moment kan de golfbeweging zich splitsen waardoor een nieuw (ander) niveau van organisatie optreedt. Deze sprongen doen zich volgens een vaste regelmaat voor.
Als we kijken naar terminologie en inhoud valt het op dat er een groot verband bestaat tussen Ecologische-, Economische- en Persoonlijkheidstheorien. De natuur, de economie en de mens lijken onderhevig te zijn aan dezelfde wetten.
De theorie over de Menselijke Natuur heeft erg veel weg van de Theorie die wij over de Natuur zelf hebben ontwikkeld. De mens is een zelfstandig bewegende ecologie, een stromend stroomsysteem waaraan een groot aantal participanten deelnemen.
Bacteria wisselen DNA uit
Die participanten hebben zich in de loop der tijd verenigd omdat een samenwerkingsverband veel efficienter bleek te zijn dan een solitaire ontwikkeling.
In het begin bestond het samenwerkingsverband uitsluitend uit simpele chemische fabriekjes, bacteriën, die genetische ontwerpinformatie (DNA) van hun fabriekjes uitwisselenden. De eerste fundamentele stap in de samenwerking van de bacterien was de statische spons. De mens heeft erg veel ontwerp-informatie gemeen met de spons.
Spons
Later gingen de organismen bewegen en waarnemen. Hierdoor gingen ze als individuen samenwerken met andere organismen die genetisch op hen leken (zie Genetic Similarity Theory). Het uitwisselen en combineren van ontwerp-informatie ging gewoon door (sex).
In volgende fasen ontstonden er hogere ordeningen, zoals lichamen die lichamen konden bevatten (huizen, steden, vliegtuigen, onderzeeboten en auto’s).
Op dit moment is de (grote) stad het hoogste niveau van koppeling maar niets houdt de “Constructal Law” (of de Entropie) tegen om een ordening te gaan scheppen op het niveau land of aarde.
Dat betekent dat er nieuwe slagaderen moeten komen om de ontwerp-informatie en de energie die tussen de grote steden gaat stromen te faciliteren. Overduidelijk is dat het Internet de basis vormt van het zenuwstelsel van de aardse informatievoorziening.
De thermodynamica is een statistische theorie. De kansverdeling van een Systeem wordt de Entropie van het Systeem genoemd.
Om een kans te kunnen berekenen moet je de kansruimte (de Phase Space) bepalen. Die bestaat uit alle mogelijkheden.
Het aardige is dat je niet hoeft te beschikken over kennis van alle combinaties van alle componenten van een specifiek systeem om erg veel te weten te komen over een kansruimte.
Je kunt gaan spelen met willekeurige componenten (a,b,c,d,e,….), de combinaties in een matrix stoppen, gaan tellen en patronen zoeken in de getallen die er dan worden gevonden. Je bent dan bezig met de statistiek van de statistiek of beter de waarschijnlijkheid van de waarschijnlijkheid. De mogelijke patronen worden beschreven in de Driehoek van Pascal.
Wat dan blijkt is dat er achter het patroon van Pascal weer een patroon zit (zie plaatje). Dat patroon bevat wederom driehoeken en het is zeer waarschjinlijk dat er achter de driehoeken weer driehoeken zitten. Driehoeken in driehoeken in driehoeken in…. noemt men een fractal, een zelf-herhaling.
De (on)waarschijnlijkheid is eigenlijk heel mooi en vooral ook simpel geordend en komt voort uit een zichzelf herhalend patroon, de Drie-Eenheid, dat in iedere godsdienst op aarde voorkomt.
Wetenschap en Godsdienst gaan uiteindelijk over hetzelfde.
