Digital Twin – Smals Research https://staging.smalsresearch.be Mon, 08 Jun 2026 06:17:00 +0000 en-GB hourly 1 https://wordpress.org/?v=7.0 https://staging.smalsresearch.be/wp-content/uploads/2026/01/cropped-cropped-Smals_Research-32x32.png Digital Twin – Smals Research https://staging.smalsresearch.be 32 32 Les jumeaux numériques dans un contexte administratif https://staging.smalsresearch.be/jumeaux-numeriques-dans-contexte-administratif/ Fri, 29 May 2026 07:12:26 +0000 https://staging.smalsresearch.be/?p=29569 Dit artikel is ook beschikbaar in het Nederlands.

La NASA affirme avoir été la première à appliquer le concept de jumeau numérique (“Digital Twin”). Afin de mieux prédire le comportement des objets qu’elle envoyait dans l’espace, elle avait besoin d’une copie sur Terre – non seulement physique, mais aussi numérique. Certains scénarios sont tout simplement difficiles à reproduire sur Terre, mais doivent pouvoir être simulés de manière aussi détaillée que possible.  Cette approche s’est répandue dans d’autres secteurs, comme l’aéronautique, où des erreurs de conception pourraient avoir des conséquences catastrophiques, ou encore là où une méthode par essais et erreurs serait trop coûteuse ou pratiquement impossible.   

Le jumeau numérique n’est toutefois apparu sur le radar de Gartner qu’à la fin de l’année 2016. La page Wikipédia consacrée à ce sujet est aussi relativement récente, puisqu’elle a été créée en 2015, bien plus tard que celles dédiées à la réalité virtuelle (2001) et à l’Internet des objets (2007). L’idée des jumeaux numériques a toutefois rapidement gagné en popularité, aidée en cela par le programme européen Horizon 2020 qui y a vu un potentiel et a financé divers projets sur ce thème à hauteur de plusieurs millions d’euros ([1], [2], [3], [4]). En Flandre, cette opportunité a été saisie avec empressement, avec l’IMEC dans un rôle central, soutenu par un Digitaal Vlaanderen enthousiaste, sans oublier VITO, qui est également convaincu.

D’un point de vue marketing, le jumeau numérique a donc déjà fait ses preuves. Mais peut-il apporter une valeur ajoutée concrète aux administrations publiques ? Dans ce domaine également, les flux opérationnels deviennent rapidement complexes, les modifications peuvent s’avérer coûteuses, et l’on souhaite peut-être pouvoir simuler certaines choses avant de les mettre en œuvre. Dans cet article, nous examinerons ce que le jumeau numérique peut apporter dans un contexte administratif.

Définitions

Il existe de nombreuses interprétations du jumeau numérique. L’essence même du concept n’est en tout cas pas nouvelle : un système est représenté numériquement afin de pouvoir être observé, testé et amélioré sans impact direct sur son fonctionnement réel. La principale caractéristique distinctive est la synchronisation continue (ou du moins régulière) entre le système réel (l’entité cible ou target entity) et son homologue numérique. Le Centre commun de recherche de l’UE adopte un modèle de maturité qui distingue différents niveaux d’intégration ; ce n’est que dans le cas d’un échange bidirectionnel de données entre l’entité cible et le jumeau que l’on parle véritablement de jumeau. À l’échelle internationale, des efforts sont entrepris pour standardiser la terminologie.

“Digital Twin Maturity Spectrum”. Source: IET & Atkins, “Digital Twins for the Built Environment”, 2019.

Pour être utile, un jumeau numérique doit être développé avec suffisamment de détails. Le niveau de granularité ou de résolution variera en fonction de l’application. Le jumeau doit pouvoir représenter fidèlement l’entité cible tout au long de son cycle de vie, mais cela ne signifie pas que chaque détail doive être simulé dans les moindres détails. Dans le secteur médical, on voit apparaître des jumeaux numériques au niveau de la cellule, de l’organe, d’un individu ou de la population. Rien n’empêche non plus qu’un jumeau numérique ne constitue qu’une partie d’un système plus vaste ; il peut, par exemple, n’être élaboré que pour un seul composant critique.

On distingue deux courants de jumeaux numériques :

  • Les jumeaux technologiques de haut niveau (aéronautique, industrie, infrastructure), où le jumeau est utilisé pour le diagnostic, la maintenance prédictive ou la conception itérative sur la base de données opérationnelles – à la NASA, pour la distribution d’électricité…
  • Les jumeaux de systèmes d’information ou sociotechniques (villes, organisations, services), dans lesquels l’entité cible n’est pas tant une machine qu’un système complexe impliquant plusieurs parties prenantes, composé de processus, de règles, de personnes et de flux de données. C’est dans ce deuxième courant que s’inscrit le secteur public, mais c’est aussi là que les définitions deviennent floues et que le “jumeau numérique” est parfois utilisé comme terme marketing pour désigner une structure “tableau de bord + modèle“.

Alors que le flou est peut-être inévitable sur le plan politique, nous souhaitons néanmoins une interprétation plus opérationnelle dans la pratique. Nous pourrions définir un jumeau numérique administratif comme une représentation numérique de la réalité de la prestation de services, continuellement actualisée et testable. Cela inclut les processus, les dossiers et leur état d’avancement, un système applicable des règles en vigueur, ainsi que l’ensemble des flux de données nécessaires au bon fonctionnement de l’ensemble. Cela doit permettre de suivre de près la situation actuelle et de simuler à l’avance les modifications éventuelles avant leur application.

Les jumeaux numériques (DT) conceptuellement : données du système cible + moteurs de calcul (= enabler) + applications (= usage). Source: Oakes, Parsai, Van Mierlo, Demeyer, Denil, De Meulenaere, Vangheluwe, “Improving digital twin experience reports”, DOI: 10.5220/0010236101790190

Pour un processus industriel piloté par des données de capteurs et les lois immuables de la physique, cela s’avère plus facile que pour le secteur public, où l’on traite souvent des données sensibles et où l’on dépend de règles changeant régulièrement qui laissent place à l’interprétation (voir également nos articles précédemment publiés sur les Rules As Code). Les préoccupations liées à la gouvernance des données (RGPD, etc.) peuvent compliquer la mise en place d’une synchronisation avec les données en temps réel. La logique décisionnelle est souvent étroitement liée au code des applications, ce qui complique les ajustements et les contrôles de conformité. C’est pourquoi, dans le contexte public, la mise en place d’un Digital Shadow, que l’on peut situer quelque part entre un “bête” modèle et un véritable jumeau synchronisé, constitue souvent déjà un exploit en soi.

Projets phares

En Europe, les projets de jumeaux numériques les plus marquants concernent principalement le climat et la science :

Utilisation d’un jumeau numérique pour la surveillance. Source: Davila Delgada & Oyedele, “Digital Twins for the built environment: learning from conceptual and process models in manufacturing”, DOI: 10.1016/j.aei.2021.101332

Dans un contexte administratif, les données issues de satellites ou d’accélérateurs de particules nous sont moins utiles. En raison des exigences en matière de gouvernance, l’accent est plutôt mis sur une interopérabilité et un échange de données corrects, conformément à tous les cadres juridiques en vigueur. À cet égard, les initiatives européennes les plus utiles sont peut-être encore les Espaces européens des données – pour un “jumeau politique”, par exemple, l’Espace européen des données juridique. Il existe également des points communs avec le concept de bacs à sable réglementaires tel qu’il apparaît notamment dans le Règlement pour une Europe interopérable ou, plus récemment, dans la législation sur l’intelligence artificielle : un jumeau numérique administratif peut remplir le rôle d’un tel bac à sable s’il existe de bons mécanismes de développement et d’évaluation de scénarios.

Use Cases administratifs

Avant de nous lancer dans des secteurs complexes tels que les soins de santé et la sécurité sociale, nous devons tout de même nous demander si les jumeaux numériques peuvent apporter une réelle valeur ajoutée à ce qui existe déjà aujourd’hui – car l’engouement en soi n’apporte rien.

Use Case 1 : Simulation des politiques et de leur impact opérationnel

En matière de modélisation de politiques pour la sécurité sociale, il existe par exemple déjà une base solide avec le modèle de microsimulation EUROMOD, dont la variante belge s’appelle BELMOD. Il s’agit de microsimulations statiques dans lesquelles des données très détaillées sont combinées à des règles codifiées, permettant de simuler des réformes des paramètres de la sécurité sociale (cotisations, allocations…). Ces études sont généralement menées dans les universités. On peut se faire une idée de ce que cela implique via EUROMOD Online.

D’une certaine manière, ce type de modèle s’apparente déjà à un jumeau numérique pour la politique sociale, mais il lui manque encore deux éléments essentiels :

  • des liens en temps réel avec les données administratives : cela permettrait de simuler les effets budgétaires et distributifs sur la situation actuelle, plutôt que sur des données obsolètes datant de plusieurs années.
  • des informations sur les processus de prestation de services (délais de traitement des dossiers, capacité de traitement…) : cela permettrait également d’évaluer l’impact opérationnel des réformes sur les services exécutifs.

Il ne serait pas du tout simple d’ajouter cela : les données en question sont de nature très sensible. L’utilisation des données réelles comme source de données en temps réel pour les simulations nécessiterait certainement une anonymisation poussée (conformément au RGPD), en plus d’une série d’autres mesures de sécurité. Il s’agit là d’un exercice complexe en soi, qui pourrait également entraîner la perte d’informations utiles.

Le statut d’une personne au sein de la sécurité sociale est en outre déterminé par une succession d’événements susceptibles d’avoir des répercussions à long terme et d’interagir entre eux (emploi, licenciement, maladie, accident, pension, naissance d’un enfant…). Pour être vraiment utile, un jumeau devrait pouvoir modéliser l’ensemble du parcours d’un individu au sein du système. Non seulement le statut individuel, mais aussi celui des dossiers (les délais sont-ils respectés ?) et de l’administration (y a-t-il un retard dans le traitement ?) évoluent au fil du temps.

Si, aujourd’hui, une bonne ombre numérique (digital shadow) d’un service est déjà disponible, l’ajout de données évolutives relatives à la répartition de la charge de travail, aux capacités, à l’avancement des dossiers… permettrait de franchir une nouvelle étape, comme une simulation du flux de dossiers. De telles simulations sélectives peuvent servir à des analyses contrefactuelles (“et si”) qui permettent de mieux évaluer l’impact d’un changement (au niveau organisationnel ou réglementaire). À l’inverse, on peut également y voir un cadre pour des tests de régression : les calculs effectués sur des échantillons représentatifs peuvent être répétés chaque fois qu’un élément change, afin de localiser l’impact le plus important.

Use Case 2 : Planification organisationnelle dans les soins de santé

L’administration des soins de santé a d’autres priorités : le suivi des patients et des consultations est urgent, l’affectation du personnel et des ressources est un casse-tête de planification complexe, sans parler des divers remboursements et assurances… Pour évoluer vers le jumeau numérique, les espaces européens des données de santé pourraient jouer un rôle important, tout comme les nouvelles solutions que l’on s’efforce actuellement de mettre au point pour l’utilisation secondaire des données de santé.

Nous sommes encore loin du rêve des soins de santé optimisés individuellement sur la base d’un jumeau numérique personnel du patient, une idée qui s’accompagne d’ailleurs de nombreux risques non négligeables sur les plans de l’éthique et de la confidentialité. À plus court terme, les possibilités se situent plutôt au niveau de l’organisation. En ajoutant à une ombre numérique existante des données relatives aux admissions, aux listes d’attente, à l’affectation du personnel et à l’activité, il devient possible de mieux absorber les évolutions stratégiques et opérationnelles.

Les nombreux aspects d’un jumeau numérique, ici pour l’immunologie. Source: Niarakis et.al., “Immune digital twins for complex human pathologies: applications, limitations, and challenges”, DOI: 10.1038/s41540-024-00450-5

La mise en œuvre: une opération couteuse ?

Pour rester concentrées sur ce qui est possible aujourd’hui ou à court terme, les administrations peuvent s’inspirer des “piles de référence” de composants technologiques, développées dans le cadre de jumeaux numériques existants. Nous en avons déjà mentionné quelques-unes précédemment et ne les répéterons pas ici.

Un jumeau numérique doit pouvoir contenir une représentation de l’état actuel d’un système et traiter les événements qui ont un impact sur celui-ci. À cette fin, dans le cadre des initiatives européennes FIWARE (Future Internet), le groupe de travail Context Information Management au sein de l’ETSI (l’Institut européen des normes de télécommunications) a développé le standard et l’API NSGI-LD.  Il semble toutefois que ce standard ne soit pas encore très répandu en dehors de son propre réseau composé principalement des initiatives Smart City et IoT.

Les systèmes administratifs ne se résument pas à de simples décisions. Les processus impliquent des interactions, des documents et, parfois, une certaine marge d’appréciation. Les standards ouverts issus du business process management s’avèrent ici utiles. DMN (decision modeling), BPMN (business processes) et CMMN (case management) sont complémentaires et permettent de modéliser ces aspects. Des extensions voient également le jour à partir de ces initiatives, comme Constraint DMN (cDMN), développé à la KULeuven, qui permet une logique plus complexe. Nous pouvons alors composer un jumeau numérique à partir d’un moteur de décision DMN qui calcule “ce que disent les règles” (c’est là que l’approche Rules As Code peut éventuellement trouver sa place), enrichi de couches qui prennent en charge les processus et le flux de dossiers (statut, délais, documents de support), et enfin d’une synchronisation régulière pour pouvoir mettre à jour l’état opérationnel (ou le contexte). Cette approche est compatible avec le modèle de maturité du CCR (model -> shadow -> twin).

Les jumeaux numériques ne sont pas coûteux parce qu’ils intègrent beaucoup de visualisation ou des capacités de reporting. Ils sont coûteux parce qu’ils constituent une réplique du système cible qui, tout comme l’original, doit continuer à fonctionner correctement au fil du temps. Pour aller au-delà de l’engouement, ils nécessitent un investissement constant en maintenance. Ces coûts récurrents comprennent au moins les éléments suivants :

  • surveillance et validation : un jumeau numérique doit suivre chaque modification apportée au système cible avec la plus grande précision possible, ce qui nécessite des mises à jour régulières ;
  • maintenance des règles et traçabilité : cela représente un coût important, surtout lorsque les règles changent fréquemment. C’est là que la gestion des versions, les suites de tests et la gestion des changements jouent un rôle ;
  • fonctionnement des pipelines de données et interopérabilité : cela englobe également la sémantique, le contrôle des accès, la qualité des données, la précision et la sécurité.
  • confidentialité et conformité : indispensables, certainement pour les systèmes qui traitent des données à caractère personnel (santé, revenus, famille).

Pour un cas d’utilisation administratif, la meilleure première étape consiste donc à mettre en place de manière systématique ce que l’on pourrait appeler une “ombre numérique respectueuse de la vie privée” : initialement limitée à des fonctionnalités de surveillance et de répétition, avec un contrôle d’accès strict et une minimisation des données. On peut ensuite envisager une extension à des simulations sur des jeux de données anonymisées ou synthétiques. Une éventuelle synchronisation en temps quasi réel avec les données du système cible réel, afin de créer un véritable jumeau numérique, ne peut intervenir qu’à la fin du processus et s’avère souvent assez complexe à mettre en œuvre.

Conclusion

Un jumeau numérique est-il la solution adéquate, ou existe-t-il une alternative plus simple ?
En résumé, les jumeaux numériques ne doivent être envisagés que si toutes les conditions suivantes sont remplies (sinon, une autre approche peut s’avérer plus efficace et mieux adaptée) :

  • Le système cible modélisé est dynamique : les résultats dépendent de situations en constante évolution (flux de dossiers, files d’attente, cycle de vie des événements), et pas uniquement de contrôles d’éligibilité ou de formulaires.
  • Il est possible d’identifier des sources de données de référence et de maintenir une synchronisation continue. Sans mises à jour régulières avec des données opérationnelles, on construit un modèle et non un jumeau.
  • Les simulations mènent à de vraies décisions. Si l’organisation ne dispose pas d’une liberté suffisante pour intervenir (modification des politiques, adaptation du flux de dossiers, priorisation, tâches du personnel…), une série de tableaux de bord suffira probablement.
  • Il existe un plan crédible d’audit et de contrôle qualité permanent. Cela ne doit pas être une considération a posteriori, mais un critère d’acceptation. Il est inutile de construire un jumeau qui se détériore plus vite que le système cible.
  • L’environnement juridique et de conformité est compatible. Si des données à caractère personnel sont impliquées, le RGPD et l’AI Act peuvent entraîner des obligations qui influencent fortement la faisabilité et le coût. Cela peut limiter un jumeau à un simple système de test amélioré au lieu d’apporter une véritable contribution à l’automatisation opérationnelle.

Un système non jumeau peut également s’avérer utile : avec des règles codifiées, un harnais de test et une surveillance, on dispose déjà d’une configuration transparente permettant d’obtenir toutes sortes d’informations, sans la complexité ni le coût d’une synchronisation complète ou d’une infrastructure de simulation. Dans un environnement administratif, un tel modèle de politique peut déjà répondre à de nombreux besoins sans jumeau numérique opérationnel, même si cela risque d’être décevant pour ceux qui aiment s’appuyer sur des mots à la mode.

]]> Digital Twins in administratieve context https://staging.smalsresearch.be/digital-twins-in-administratieve-context/ Tue, 19 May 2026 06:31:50 +0000 https://staging.smalsresearch.be/?p=26822 Cet article est aussi disponible en français.

Van het concept Digital Twin claimt de NASA dat zij het als eersten toepasten. Om beter het gedrag te kunnen voorspellen van wat ze de ruimte in schoten, had men nood aan een kopie op aarde – niet alleen fysiek, maar ook digitaal. Sommige scenario’s zijn nu eenmaal moeilijk na te bootsen op aarde, maar moeten wel zo gedetailleerd mogelijk doorgerekend kunnen worden. Deze aanpak vond navolging in andere industrieën, zoals de luchtvaart, waar ontwerpfouten catastrofale gevolgen zouden kunnen hebben, of waar een trial-and-error methodiek te duur of praktisch onmogelijk zou zijn.

Digital Twin verschijnt echter pas als onderwerp op de radar van Gartner eind 2016. Ook de Wikipedia-pagina over het onderwerp is een relatief recent gegeven, aangemaakt in 2015, veel later dan die over Virtual Reality (2001) en Internet of Things (2007). Het idee van Digital Twins werd echter snel populair, daarbij geholpen door het Europese Horizon-2020 programma dat er brood in zag en verschillende projecten rond het thema financierde voor miljoenen euro’s ([1], [2], [3], [4]). Alvast in Vlaanderen heeft men die kans gretig gegrepen, met IMEC in een centrale rol, bijgestaan door een enthousiast Digitaal Vlaanderen, en ook VITO is overtuigd.

Marketinggewijs heeft de Digital Twin zijn waarde dus alvast bewezen. Maar kan het een concrete meerwaarde zijn voor publieke administraties? Ook daar worden workflows snel complex, kunnen wijzigingen duur zijn, en wil men misschien éen en ander kunnen simuleren alvorens het effectief te implementeren. In dit artikel onderzoeken we wat de Digital Twin kan betekenen in een administratieve context.

Definities

Er bestaan nogal wat verschillende interpretaties van Digital Twin. De essentie is alleszins niet nieuw: een systeem wordt digitaal weergegeven zodat het kan worden geobserveerd, getest en verbeterd zonder de daadwerkelijke werking direct aan te tasten. Het belangrijkste onderscheidende kenmerk is de continue (of in ieder geval regelmatige) synchronisatie tussen het reële systeem (de ‘doelentiteit’ of ‘target entity’), en zijn digitale tegenhanger. De EU JRC adopteert een maturiteitsmodel dat verschillende niveau’s van integratie onderscheidt; enkel in het geval van tweerichtings-datauitwisseling tussen target en twin wordt echt van een twin gesproken. Op internationaal vlak worden pogingen ondernomen tot standaardisering van terminologie.

Digital Twin Maturity Spectrum. Bron: IET & Atkins, “Digital Twins for the Built Environment”, 2019.

Om nuttig te kunnen zijn moet een Digital Twin uitgewerkt zijn in voldoende detail. Al naargelang de toepassing zal het niveau van granulariteit of resolutie variëren. De twin moet de doelentiteit gedurende diens volledige life cycle getrouw kunnen weergeven, maar dat betekent niet dat elk detail tot in de puntjes gesimuleerd moet zijn. In de medische sector zien we digital twins opduiken op het niveau van de cel, van het orgaan, van een persoon of van de populatie. Niets belet ook dat een Digital Twin slechts een onderdeeltje vormt van een groter systeem – het kan bijvoorbeeld alleen maar uitgewerkt zijn voor 1 kritische component.

We kunnen twee stromingen van Digital Twins onderscheiden:

  • Hoogwaardige technologische twins (luchtvaart, industrie, infrastructuur), waarbij de twin wordt gebruikt voor diagnostiek, voorspellend onderhoud of iteratief ontwerp op basis van operationele gegevens – bij NASA, voor elektriciteitsdistributie, …
  • Informatiesysteem- of socio-technische twins (steden, organisaties, dienstverlening), waarbij de doelentiteit niet zozeer een machine is maar eerder een complex systeem met meerdere belanghebbenden, bestaande uit processen, regels, mensen en gegevensstromen. Deze tweede stroom is waar de publieke sector in past, maar het is ook waar de definities vaag worden en Digital Twin soms wordt gebruikt als marketingterm voor ‘dashboard+model’.

Waar beleidsmatig enige vaagheid misschien onvermijdelijk is, willen we in de praktijk toch een meer operationele interpretatie. We zouden een administratieve digital twin kunnen definiëren als: een continu geüpdatete, testbare, digitale representatie van de realiteit van de dienstverlening. Dit omvat processen, dossiers en de status waarin die zich bevinden, een uitvoerbaar systeem van de regels die van toepassing zijn, en alle dataverkeer dat nodig is om het geheel te doen werken. Dat moet toelaten de huidige realiteit van nabij te monitoren, en eventuele wijzigingen vooraf te simuleren voordat ze worden toegepast.

Concept van een Digital Twin (DT): data uit het doelsysteem + engine (= enabler) + applicaties (= usage). Bron: Oakes, Parsai, Van Mierlo, Demeyer, Denil, De Meulenaere, Vangheluwe, “Improving digital twin experience reports”, DOI: 10.5220/0010236101790190

Voor een industrieel proces gedreven door sensordata en de onveranderlijke wetten van de fysica, ligt dat gemakkelijker dan voor het overheidswezen, waar men vaak gevoelige gegevens verwerkt en afhangt van regelmatig wijzigende regels die ruimte laten voor interpretatie (zie ook onze eerder gepubliceerde artikels over Rules As Code). Bezorgdheden rond data governance (GDPR etc.) kunnen het moeilijk maken om synchronisatie met real-time gegevens op te zetten. Beslissingslogica is vaak nauw verweven met de code van applicaties, wat aanpassingen en compliance checking bemoeilijkt. Het is daarom vaak al een hele prestatie als men in overheidscontext tot een Digital Shadow komt, die we ergens kunnen situeren tussen een “dom” model en een echte gesynchroniseerde twin.

Toonaangevende projecten

In Europa gaan de opvallendste Digital Twin projecten overwegend over klimaat en wetenschap:

Gebruik van een digital twin voor monitoring. Bron: Davila Delgada & Oyedele, “Digital Twins for the built environment: learning from conceptual and process models in manufacturing”, DOI: 10.1016/j.aei.2021.101332

In een administratieve context hebben we minder boodschap aan gegevens van satellieten of deeltjesversnellers. Omwille van de governance-vereisten komt de nadruk veeleer te liggen op correcte interoperabiliteit en data-uitwisseling, conform alle geldende wettelijke kaders. In dat opzicht zijn de nuttigste Europese initiatieven misschien nog de Data Spaces – voor een “policy twin” bijvoorbeeld de Legal Data Space. Er zijn ook raakvlakken met het idee van Regulatory Sandboxes zoals dat opduikt in o.a. de Interoperable Europe Act of recenter de AI Act: een administratieve digital twin kan de rol van zo’n sandbox vervullen als er goede mechanismen voor scenario-ontwikkeling en -evaluatie zijn.

Administratieve Use Cases

Voordat we zelf aan de slag zouden gaan in complexe sectoren zoals gezondheidszorg en sociale zekerheid, moeten we ons toch afvragen of Digital Twins echt iets kunnen toevoegen aan wat vandaag al bestaat – want hype op zich draagt niets bij.

Use Case 1 : Simulatie van beleid en uitvoeringsimpact

Inzake policy modeling voor sociale zekerheid, is er bijvoorbeeld al een sterke basis met het EUROMOD microsimulatie model, waarvan de Belgische variant BELMOD heet. Dit zijn statische microsimulaties waarbij gegevens op fijnmazig niveau worden gecombineerd met gecodeerde regels zodat het mogelijk wordt om hervormingen aan de parameters van de sociale zekerheid te simuleren (bijdragen, uitkeringen, etc.). Zulke studies worden typisch uitgevoerd aan universiteiten, men kan een idee krijgen van wat dat inhoudt via EUROMOD Online.

In zekere zin komt dit type model al in de buurt van een digital twin voor sociaal beleid, maar het mist nog twee cruciale lagen:

  • actuele/live koppelingen met administratieve gegevens: hiermee kan men dan budgettaire en verdelingseffecten simuleren op de situatie van vandaag, in plaats van op verouderde data van enkele jaren geleden.
  • procesinformatie over de dienstverlening (doorlooptijden van dossiers, behandelingscapaciteit etc): dit zou toelaten ook de operationele impact van hervormingen op de uitvoerende diensten in te schatten.

Het zou allerminst eenvoudig zijn om dat toe te voegen: de gegevens in kwestie zijn zeer gevoelig van aard. De echte data gebruiken als real-time databron voor simulaties zou al zeker verregaande anonymisering vereisen (voortvloeiend uit de GDPR), naast een resem andere veiligheidsmaatregelen. Dat is een complexe oefening op zich, waarbij mogelijk ook nuttige informatie verloren gaat.

De status van een persoon binnen de sociale zekerheid wordt daarenboven bepaald door een opeenvolging van gebeurtenissen die lang kunnen doorwerken en met elkaar interageren (werk, ontslag, ziekte, ongeval, pensioen, geboorte van een kind, …). Om echt waardevol te kunnen zijn zou een twin de hele weg moeten kunnen modelleren die een individu aflegt in het systeem. Niet alleen de individuele status, maar ook die van dossiers (worden er deadlines gemist) en administratie (is er behandelingsachterstand) evolueert doorheen de tijd.

Als er vandaag al een goede digital shadow beschikbaar is van een dienst, dan kan met de toevoeging van evolutieve gegevens over werklastverdeling, capaciteit, dossiervoortgang, … een volgende stap gezet worden, zoals de simulatie van dossierdoorstroming. Zulke selectieve simulaties kunnen dienen voor tegenfeitelijke (“wat-als”) analyses die de impact van verandering (organisatorisch, of in de regelgeving) beter in te schatten maakt. Andersom kan men zoiets ook zien als een framework voor regressietesten: berekeningen op representatieve steekproeven kunnen herhaald worden telkens iets wijzigt, om na te gaan waar de grootste impact ligt.

Use Case 2 : Organisatorische planning in de gezondheidszorg

De administratie van de gezondheidszorg kent andere prioriteiten: opvolging van patiënten en consultaties is tijdskritisch, de toekenning van mensen en middelen is een complexe planningspuzzel, allerlei terugbetalingen en verzekeringen, … Om daarin richting Digital Twin te evolueren kan er een grote rol weggelegd zijn voor de European Health Data Spaces, en voor nieuwe oplossingen die men momenteel tracht uit te denken voor secundair gebruik van gezondheidsdata.

We staan nog ver van de droom van individueel geoptimaliseerde gezondheidszorg op basis van een persoonlijke digital twin van een patiënt – idee dat trouwens ook gepaard gaat met heel wat niet triviale risico’s inzake ethiek en privacy. Op kortere termijn liggen de mogelijkheden eerder op niveau van de organisatie. Met gegevens over opnames, wachtlijsten, personeelsinzet en activiteit, toegevoegd aan een bestaande digital shadow, kunnen strategische en operationele wijzigingen mogelijk beter opgevangen worden.

De talrijke aspecten van een digital twin, hier voor immunologie. Bron: Niarakis et.al., “Immune digital twins for complex human pathologies: applications, limitations, and challenges”, DOI: 10.1038/s41540-024-00450-5

Implementatie: een kostelijke affaire?

Om de focus te behouden op wat vandaag of op korte termijn mogelijk is, kunnen administraties zich inspireren op “reference stacks” van technologische componenten, die uitgebouwd zijn in het kader van bestaande digital twins. Enkele daarvan haalden we reeds eerder aan en herhalen we hier niet.

Een Digital Twin moet een representatie kunnen bevatten van de huidige staat van een systeem, en moet gebeurtenissen kunnen verwerken die daarop een impact hebben. In het kader van de Europese FIWARE initiatieven (Future Internet) werd daarvoor door een werkgroep Context Information Management bij ETSI de NSGI-LD standaard en API ontwikkeld. Het lijkt er echter op dat er nog niet veel adoptie is van deze standaard buiten het eigen netwerk van voornamelijk Smart City en IoT-initiatieven.

Administratieve systemen bestaan niet louter uit beslissingen. De processen omvatten interactie, documenten, en soms ook enige beoordelingsvrijheid. Open standaarden uit de business process management wereld komen hier van pas. DMN (decision modeling), BPMN (business processes) en CMMN (case management) zijn complementair aan elkaar en laten het modelleren van deze aspecten toe. Op deze initiatieven verschijnen ook uitbreidingen, zoals het aan de KULeuven ontwikkelde Constraint DMN (cDMN) dat complexere logica toelaat. Een Digital Twin kunnen we dan samenstellen uit een DMN beslissingsmotor die berekent “wat de regels zeggen” (hier kan Rules As Code eventueel een plaats krijgen), verrijkt met lagen die de processen en caseflow voor hun rekening nemen (status, deadlines, ondersteunende documenten), en tot slot een regelmatige synchronisatie om de operationele status (of context) te kunnen updaten. Dit is compatibel met het JRC maturiteitsmodel (model -> schaduw -> twin).

Digital Twins zijn niet duur omdat ze veel visualisatie bevatten of rapporteringsmogelijkheden ingebouwd hebben. Ze zijn duur omdat ze een duplicaat vormen van het doelsysteem, dat net zoals het origineel, doorheen de tijd correct moet blijven werken. Om meer te zijn dan enkel hype, is constante investering in onderhoud nodig. Die recurrente kosten omvatten ten minste het volgende:

  • monitoring en validatie: een digital twin moet elke verandering aan het doelsysteem zo accuraat mogelijk volgen, dit vraagt regelmatige updates,
  • onderhoud van de regels en traceerbaarheid: zeker wanneer regels vaak wijzigen is dit een grote kost. Hier spelen versionering, test suites en veranderingsmanagement een rol,
  • functioneren van data pipelines en interoperabiliteit: omvat ook semantiek, toegangscontrole, datakwaliteit, accuraatheid en beveiliging,
  • privacy en compliance: onontbeerlijk, zeker voor systemen die persoonsgegevens verwerken (gezondheid, inkomen, familie)

Voor een administratieve use case is de beste eerste stap daarom een stelselmatige uitbouw van wat we een privacy-aware digital shadow zouden kunnen noemen: initieel beperkt tot monitoring + replay functionaliteit, met strikte toegangscontrole en dataminimalisatie. Daarna kan gedacht worden aan uitbreiding met simulaties op geanonimiseerde of synthetische datasets. Eventuele near-real-time synchronisatie met gegevens uit het echte doelsysteem, om een echte Digital Twin te vormen, kan pas op het einde volgen, en heeft vaak nogal wat voeten in de aarde.

Conclusie

Is een Digital Twin het juiste type oplossing, of kan het ook eenvoudiger? Samengevat zijn Digital Twins pas te overwegen als al het volgende waar is (anders kan een andere aanpak efficiënter zijn en beter aansluiten):

  • Het doelsysteem dat gemodelleerd wordt is dynamisch: uitkomsten hangen af van evoluerende situaties (caseflow, wachtrijen, levenscyclus van gebeurtenissen), niet enkel van eligibility checks of formulieren.
  • Je kan referentiedatabronnen identificeren en doorlopende synchronisatie volhouden. Zonder regelmatige updates met operationele data, bouw je een model en geen twin.
  • Simulaties leiden tot echte beslissingen. Als de organisatie niet voldoende vrijheid heeft om in te grijpen (beleid veranderen, caseflow wijzigen, prioritisering, personeelstaken, …), zal een reeks dashboards waarschijnlijk volstaan.
  • Er is een geloofwaardig plan voor audit en permanente kwaliteitsbewaking. Dit mag niet achteraf komen maar moet een acceptatiecriterium zijn. Het heeft geen zin een twin te bouwen die sneller rot dan het doelsysteem.
  • De wettelijke/compliance omgeving is compatibel. Als er persoonsgegevens aan te pas komen kunnen GDPR en AI Act verplichtingen met zich meebrengen die de haalbaarheid en de kostprijs erg beïnvloeden. Dat kan een Twin limiteren tot een veredeld testsysteem in plaats van een echte bijdrage tot operationele automatisering te leveren.

Een niet-Twin kan ook waardevol zijn – met gecodeerde regels + testharnas + monitoring heb je ook al een transparante setup waarmee allerlei inzichten verworven kunnen worden, zonder de complexiteit en kost van volledige synchronisatie of simulatie-infrastructuur. In een administratieve omgeving kan zulk policy model al veel noden lenigen zonder operationele digital twin, al zal dat misschien teleurstellend zijn voor wie graag uitpakt met trendy buzzwords.

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