Nieke Roos
21 January 2009

Sinds een paar weken is Ed Brinksma wetenschappelijk directeur af bij het Embedded Systems Institute (Esi). Op 1 januari is hij begonnen aan een nieuw avontuur als rector magnificus van de Universiteit Twente. Met Bits&Chips blikt hij terug op zijn vier jaar in Eindhoven. Ook laat hij zijn licht even schijnen op de toekomst van het Esi, dat onder zijn leiding is uitgegroeid tot een nationaal erkend onderzoeksinstituut.

’Maak van het Esi een Technologisch Topinstituut.‘ Dat was de opdracht die Ed Brinksma meekreeg bij zijn aantreden als wetenschappelijk directeur van het Embedded Systems Institute op 1 juli 2005. ’Een goed researchinstituut draait niet alleen projecten, maar doet bijvoorbeeld ook de agendering van het onderzoek, integreert de resultaten en houdt die vast‘, legt de geboren Hagenaar uit. ’Aio‘s en postdocs verrichten nuttig werk, maar gaan een keer weg. Als je dan niet uitkijkt, doe je twee jaar later voor dezelfde vraag hetzelfde onderzoek. Dat voor- en natraject laat zich moeilijker financieren. TTI‘s hebben een eigen budgetverantwoordelijkheid, waardoor je veel makkelijker met geld kunt schuiven.‘

Luttele maanden na zijn komst kreeg Brinksma echter een ’behoorlijke teleurstelling‘ te verwerken. ’Er was al een hele briefwisseling geweest en ik had zelfs al een officieel kennismakingsgesprek gehad op het ministerie van Economische Zaken, toen in het Staatsblad ineens de mededeling verscheen dat de TTI-regeling werd afgeschaft. EZ wilde geen instituten meer financieren, alleen nog programma‘s – de programmatische aanpak noemen ze dat. Daarmee viel mijn hele uitgangspunt weg.‘

Hoofdpijnpunt

Maar ook zonder TTI-doelstelling zag Brinksma (51) nog genoeg uitdagingen bij het Esi. ’Ik was al zo‘n vijftien jaar hoogleraar formele methodes en tools, ik was net erg hoog geëindigd in de researchevaluaties en het was me duidelijk dat ik geen Turing Award zou winnen. Verdergaan met die leerstoel zou een herhaling van zetten zijn. Precies rond die tijd vertrok toenmalig Esi-directeur Martin Rem naar ICTRegie en ontstond er een vacature die mij een uitdaging bood op een gebied dat me interesseert: hoe kunnen we met al onze wetenschappelijk geavanceerde kennis blijvende impact hebben in de industrie? Als academicus werk je een tijdje met een bedrijf, je laat zien hoe jij hen verder kunt brengen en zelf krijg je inzicht in de toepassingen. Maar als je dan weggaat, verdampt dat succesje.‘

Een andere belangrijke opdracht was om een steviger wetenschappelijk verband aan te brengen tussen de activiteiten van het instituut. ’Het Esi was toen nog niet zo lang bezig. De contouren van wat het nu is, stonden wel, maar er ontbrak op dat moment een dieper verbindende wetenschappelijke visie. In mijn eerste halfjaar heb ik een start gemaakt met de researchagenda. Een onderzoeksinstituut op poten zetten, is geen sinecure. Je begint altijd met concrete activiteiten, projecten dus. Na je een tijdje moet je echter achterliggende doelen gaan formuleren en die vastleggen.‘

Ook naar de industrie toe viel er nog een en ander te stroomlijnen. ’Toen ik kwam, draaiden we al een aantal projecten: Boderc met Océ, Ideals en Tangram met ASML, Trader met Philips Semiconductors, en Darwin met Philips Medical ging net van start. Dat deden we niet slecht, maar het was nog wel steeds een grote uitdaging om de beschikbare middelen goed te investeren. Met een gemiddeld budget van zo‘n 8 miljoen euro en een looptijd van vier jaar moet je een doortimmerd plan hebben voor hoe je die periode optrekt met de industrie, een plan dat ook wordt gedragen door je industriële partner. Als je goed onderzoek wilt doen en tegelijkertijd dicht op de huid van de industrie wilt zitten, dan moet je de balans kunnen bewaren tussen wetenschappelijke diepgang en industriële relevantie.‘

Hier is een heel duidelijke oriëntatie uit komen rollen voor het Esi, aldus Brinksma. ’We zijn ons gaan afvragen wat nou onze meerwaarde is en onze conclusie was dat die niet zozeer ligt bij de componenten, de platformpjes zelf met hun embedded software. Nee, hebben we toen gezegd, onze focus moet liggen op de integratieproblematiek die voortvloeit uit het samenstellen van complexe systemen uit die componenten. Dat was ook de boodschap die heel luid klonk uit de industrie: het grote hoofdpijnpunt is niet om die embedded componenten te maken, maar om al die embedded systeempjes samen te smeden tot een goed werkend geheel.‘

Evolueerbaarheid

Volgens Brinksma is het Esi nu op een punt dat de expertise duidelijk aanwijsbaar is en ook is terug te vinden in alle projecten. ’In de beginperiode hadden we een aantal projecten en was onze kennis daar een uitvloeisel van. Dat beeld begint om te draaien. Langzaam is een staalkaart ontstaan van onze kerncompetenties. Die ommekeer zien we ook bij onze symposia. Waar die voorheen altijd gekoppeld waren aan individuele projecten, hebben we onlangs voor het eerst een symposium gehouden waar we een integrale visie hebben gepresenteerd en van daaruit de verschillende activiteiten hebben belicht. Wij krijgen daar nu ook erkenning voor. Mensen weten inmiddels waarvoor ze bij ons kunnen aankloppen.‘

’Het Esi is bijvoorbeeld goed in het modelgebaseerd aanpakken van die embedded-integratieproblemen‘, vindt Brinksma. ’In veel van onze projecten maken we het verschil doordat we op een hoog abstractieniveau informatieve en vaak ook executeerbare systeemmodellen opzetten waarmee we inzichten verkrijgen die de industrie nog niet had en waarmee we uitspraken kunnen doen over facetten als de belastbaarheid, diagnosticeerbaarheid en performance van een systeem en over mogelijk gedrag. Vóór Boderc had Océ bijvoorbeeld alle informatie over papierpadscenario‘s in enorme Excel-bestanden staan. Specialisten hadden er een hele kluif aan om daarin te vinden wat ze zochten. Diezelfde informatie hebben we nu beschikbaar gemaakt in een simulatiemodel. Dat werkt een stuk makkelijker en sneller.‘

Het Esi zet ook nieuwe thema‘s op de academisch-industriële kaart, zoals evolueerbaarheid. ’Over betrouwbaarheid en performance is al heel wat wetenschappelijke kennis en literatuur beschikbaar. Evolueerbaarheid van systemen is academisch nog een onontgonnen terrein, maar industrieel een heet hangijzer. Je kunt een keer van scratch beginnen, maar daarna heb je gewoon een legacyprobleem. Daar vergissen academici zich nog wel eens in. Die stellen dan iets radicaal anders voor. Vaak is het voor bedrijven echter niet haalbaar om die draai te maken. Die kunnen niet alles wat er nu ligt, weggooien. Zij zijn altijd geïnteresseerd in het migratietraject van een bestaand platform en in de nieuwe mogelijkheden op de verschillende niveaus: architectuur, realisatie, werkende machine. Evolueerbaarheid is een mooi voorbeeld van een industrieel relevant probleem dat uit zichzelf in de academische wereld niet zo veel aandacht zou krijgen. Het Esi kan daar mooi tussen gaan zitten en zo‘n onderwerp ontleden in deelproblemen die meer behapbaar zijn voor de industrie en waar de wetenschap dan weer aan kan bijdragen.‘

Evolueerbaarheid komt in veel Esi-projecten terug. ’In Ideals hebben we bijvoorbeeld aangetoond dat aspectoriëntatie een interessante rol speelt bij de evolvability op embedded-softwareniveau. Bij Darwin werken we aan evolueerbaarheid ten opzichte van een complexe softwarebibliotheek, meer aan de beheerskant dus. In het nieuwe Octopus-project met Océ proberen we een systeem op alle lagen zo flexibel mogelijk te maken. Dat noemen we adaptiviteit, maar eigenlijk is het ook een soort evolueerbaarheid, alleen niet per definitie op de lange termijn. Je ziet dat de schaal en de uitgebreidheid waarmee we dit onderwerp aanpakken inmiddels een ordegrootte is opgeschoven.‘

Esi Brinksma 05 cover web

Buiten de deur

Brinksma signaleert ook nog wat witte vlekken in de Esi-expertise. Daar is werk aan de winkel voor zijn opvolger. ’Draadloze sensornetwerken. Dat is niet helemaal onbekend terrein, want we doen mee aan het Point-One-project Alwen, waar dat een thema is met verzorgingstehuizen als case. Wireless sensor networks, of beter wireless sensing and actuating networks, veranderen onze wereld in toenemende mate en brengen je op plekken waar je tot dusver niet kon komen. Alleen al daarom wil je die technologietrein niet missen. Bovendien is dat soort netwerken interessant voor de klassieke hightech systemen. Steeds vaker worden die ingebed in een huid van sensoren en actuatoren, bijvoorbeeld voor diagnostiek of performancemetingen.‘

Een stevige bijdrage uit het Fonds voor Economische Structuurversterking (Fes) moet helpen deze witte vlek in te kleuren. Voor de aankomende Fes-ronde werkt het Esi nauw samen met onderzoekers van de programma‘s Freeband en Smart Surroundings om embedded systemen met intelligente communicatie en draadloze sensornetwerken stevig op de agenda te zetten. De uitslag wordt halverwege dit jaar bekend. ’Dit gaat verder dan een project. Het is een programma dat de lijnen uit onze industrie en uit de Freeband- en Smart Surroundings-wereld geïntegreerd voortzet. Ik denk dat we een heel goed voorstel hebben. De selectiecommissie moet wel heel sterk in haar schoenen staan om onze inzending niet te belonen met een substantieel deel van de te verdelen vijfhonderd miljoen.‘

Een andere aandachtsgebied is beveiliging. ’In de oorspronkelijke researchagenda hebben we gezegd dat we ons daar nog niet aan wilden branden. De gedachte was dat security een heel eigen gemeenschap was, met een eigen taal en eigen modellen. Dat wilden we er niet zomaar even bij doen. Embedded systemen raken echter steeds meer gedistribueerd en daarmee vernetwerkt. Zelf hangen ze bovendien weer in systemen van systemen. Voeg daaraan toe de toenemende inbedding in draadloze sensornetwerken en het is duidelijk dat security steeds belangrijker wordt. Niet alleen de traditionele beveiliging met encryptieprotocollen, maar bijvoorbeeld ook de beveiliging van de interface tussen hardware en software. Het is belangrijk om na te denken over wat goede architecturen zijn waarin de security beheersbaar blijft. In een volgende versie van onze researchagenda kunnen we dit thema niet buiten de deur houden.‘

Helemaal een witte vlek wil Brinksma beveiliging niet noemen. ’In het Poseidon-project met Thales is het duidelijk een aspect, net als veiligheid. Daarnaast hebben we een goede samenwerking met de securitymensen, bijvoorbeeld met de nieuwe Eindhovense Security-groep van Sandro Etalle. Dit soort niet-projectmatige werkvormen zullen we steeds vaker gaan opzetten. Zeker voor beveiliging zal dat nodig zijn. Het sterke gebruikersaspect daar wordt niet vertegenwoordigd door industriepartijen, maar door belangengroepen, ministeries en toepassende bedrijven, zoals vervoersondernemingen.‘

Vliegwiel

De nieuwe rector magnificus van de Universiteit Twente kijkt tevreden terug op zijn vier Esi-jaren. ’Een TTI zijn we niet geworden, maar dat lag aan de overheid. Verder had ik me voorgenomen om meer wetenschappelijke structuur te geven aan het instituut. Dat is gelukt met de researchagenda. Ook de projectuitrol is geslaagd: Condor met Fei, Darwin met Philips Medical/Healthcare, Falcon met Vanderlande, Octopus met Océ, Poseidon met Thales en Trader met Philips Semiconductors/NXP. De beoordeling op wetenschappelijke kwaliteit en industriële relevantie door een overheidscommissie van wijzen is heel positief. Verder staan we goed opgesteld voor de toekomst, met het Fes-voorstel, onze bijdrage aan Point-One en de joint-researchunit die we onlangs hebben opgezet met de drie technische universiteiten. Daar blijkt uit dat de TU‘s vertrouwen hebben in onze wetenschappelijke koers.‘

De houding van de academische wereld naar het Esi vindt Brinksma ten positieve veranderd. ’Wij focussen op het integrale systeemniveau en dat vereist volgens ons dat de belangrijkste spelers veel tijd met elkaar doorbrengen, zo‘n twee dagen per week. In het begin was het niet makkelijk om hoogleraren zover te krijgen hun promovendi hier of bij een industriële partner neer te zetten. Nu zijn ze blij als ze ’eindelijk‘ een telefoontje krijgen van ons. Verder zie je steeds meer wetenschappers bevrediging halen uit het feit dat een digitale tv of een waferstepper een idee van hen bevat. Kennisvalorisatie is ook veel belangrijker geworden voor universiteiten. Maar we zijn er nog niet. We kunnen de samenwerking nog verder intensiveren en professionaliseren. De JRU met de drie TU‘s is een goede eerste stap.‘

Ook de industrie is met andere ogen naar het Esi gaan kijken. ’In het begin zagen we een duidelijk verschil tussen het hogere management en het middenkader. De bovenlaag zag het nut van de samenwerking wel in en was gelijk enthousiast. Bij het uitrollen van een project kom je echter in het middelmanagement. Dat zijn degenen die direct over het budget en de mensen gaan. Die waren aanvankelijk een stuk terughoudender. Werken met mensen van buiten kost hun in eerste instantie alleen maar tijd. Dat is omgeslagen. Alle managementlagen zijn gaan inzien dat samenwerking met ons hen verder brengt. Zelfs de huidige economische tegenwind weerhoudt bedrijven er vooralsnog niet van om bij ons aan te kloppen. Het weinige geld dat er is, moeten ze verstandig investeren en wij kunnen meestal wel een krachtige case maken. Het Esi is voor de industrie uitgegroeid tot een strategische partner, hoewel we ook die relatie nog verder kunnen professionaliseren. Een goede eerste stap hier is ons nieuwe competentieontwikkelprogramma, dat opleidingen verzorgt voor bedrijven.‘

’Het Esi is een vliegwiel in het ecosysteem‘, vat Brinksma samen. ’Programma‘s als Point-One zijn nuttig, maar als er niemand in zit zoals wij, dan gaan de mensen een beetje naar elkaar zitten kijken. Neutrale partijen die met sterke inhoudelijke kennis veel spelers aan zich kunnen binden en die tegelijkertijd in nationale en internationale kennisnetwerken zitten, vormen een belangrijke schakel in ecosystemen. Die kunnen de boel op gang trekken, die kunnen kennis van buiten ook naar binnen halen. Neutraliteit is daarbij essentieel. Projecten die vanuit een specifieke industrie worden geleid, worden regelmatig bediend vanuit het belang van die industrie.‘

’De vliegwielfunctie van het Esi mag nog wel wat krachtiger worden. Een nieuwe financieringsimpuls kan daarbij helpen. Daarnaast is er meer bewustwording nodig bij alle partijen dat ze hun geld ergens moeten neerleggen waar het productief wordt. Bedrijven zeggen bijvoorbeeld nog te vaak: ’We doen zelf al onze R&D en af en toe kunnen we wel iemand van buiten gebruiken die ons helpt met een probleempje.‘ Academische wereld, industrie en overheden moeten goed nadenken over welke mechanismes nodig zijn om te komen tot een totaaloplossing. Daar kunnen we best nog een paar slagen maken.‘

Brinksma zegt zelf ook veel te hebben geleerd in zijn Esi-periode. ’Ik begrijp nu beter hoe de industrie werkt. Ik heb altijd veel met bedrijven samengewerkt, maar dat was meestal op het niveau van groepsleiders. Bij het Esi heb ik vooral contact gehad met CTO‘s en vergelijkbare mensen. In de omgang met hen ben ik onder de indruk geraakt van de geweldige druk die de globalisering in de hightech levert en die het moeilijk maakt om op een solide manier te werken aan de lange termijn.‘

’Wel had ik me de afgelopen vier jaar wetenschappelijk wat diepgaander willen bemoeien met de problematiek hier. Dat modelgebaseerd werken sluit bijvoorbeeld nauw aan bij mijn eigen academische achtergrond. Ik heb er enorm van geprofiteerd dat ik daar veel van weet, de wereld ken en veel contacten heb. Die heb ik binnengebracht en ook in mijn interactie met de researchfellows gebruikt. Maar onderzoek heb ik eigenlijk alleen die ene dag per week gedaan die ik in Twente had. Dat is geen klacht, want ik wist dat dat een consequentie was van mijn keuze, maar stiekem had ik wel gehoopt wat meer mijn handen vuil te kunnen maken. Dat is niet gebeurd, en dat is wel jammer, want de ideale wetenschappelijk directeur in mijn ogen is iemand die af en toe ook zelf de mouwen opstroopt. Ja, dat zou je kunnen zien als een advies aan mijn opvolger.‘