Rahul Misra

Populærvidenskabelig titel på dansk på dit projekt

Multiobjektiv, optimal kontrol af vandforsyningsnetværk baseret på spilteori

Hvad handler dit ph.d.-projekt om?  

Min ph.d.-projekt handler om regulering af vandforsyningsnetværk ved hjælp af vandpumpestationer. Regulering af vandforsyningsnetværk kræver, at flere forskellige målsætninger opfyldes på samme tid. Det kan for eksempel være minimering af driftsomkostninger, bæredygtigt forbrug af vandressourcer og sikring af vandkvaliteten. Samtidig skal forsyningskravet opretholdes. Disse målsætninger skal opfyldes på trods af sæsonvariationer samt uforudsete hændelser. Specielt forventes det, at introduktionen af vedvarende energikilder i elforsyningen vil få betydning for, hvordan vandforsyningen skal drives. Det forventes, at elforbruget i vandforsyningen spiller en vigtig rolle i stabiliseringen af elnettet, men det må aldrig kompromittere vandforsyningen og vandkvaliteten. I mit ph.d.-projekt formulerer jeg den multiobjektive regulering af vandforsyningsnetværk som et spilteoretisk problem. Spilteori er et udfordrende forskningsområde, da det ikke altid er muligt at beregne løsningen af et spil. I projektet bruger jeg maskinlæring på vandforsyningsnetværkets data, såkaldt Reinforcement Learning. Det er en lovende metode til at løse spilteoretiske problemer med et underliggende dynamisk system, som i projektet udgøres af vandforsyningsdynamik. Jeg fokuserer både på teoretisk analyse og praktisk implementering af Reinforcement Learning til løsning af dynamiske spilteoretiske problemer, såkaldt Multi-agent Reinforcement Learning.

Hvordan opstod din interesse for dit forskningsfelt? Og hvad motiverer dig?

Vi tager hele tiden komplekse beslutninger i vores liv på trods af en usikker fremtid. Hvad bør være den bedste beslutningsproces? Kontrolteori, spilteori og Reinforcement Learning er en tilgang, der rummer mulige svar på dette spørgsmål. Med ph.d.-projektet kan vi følge effekterne af klimaforandringer og hjælpe med at spare vand og anvende vedvarende energi til drift af vandforsyningsnetværk. Vi kan også bruge de algoritmer og ideer, der er udviklet i ph.d.-projektet på mange andre områder, for eksempel til førerløse biler, satellitter og kunstig intelligens.

Hvad er de forskningsmæssige udfordringer og perspektiver ved dit projekt? 

Spilteori er et udfordrende emne. Forståelse af spilteori og Reinforcement Learning kræver viden om matematiske fag – såsom infinitesimalregning, matematisk analyse, sandsynlighedsteori og numerisk analyse af algoritmer. Det er nemt at skrive et optimeringsproblem, men det er ikke altid Multi-Agent Reinforcement Learning-algoritmer kan løse spilteoriske problemer. Det er stadig et meget aktivt forskningsområde, og det er også derfor, at vi ikke ser førerløse biler overalt.

Hvad betyder et EliteForsk-rejsestipendium for dine fremtidige muligheder? Og hvilke(t) studieophold skal det bruges til?

EliteForsk-rejsestipendiet vil give mig mulighed for at besøge samt arbejde sammen med eksperterne i fagene spilteori og Reinforcement Learning. Jeg planlægger at besøge Eidgenössische Technische Hochschule Zürich (ETH) og École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) i Schweiz. Der er også en forskningsgruppe i Inrias forskningscenter Sophia Antipolis-Méditerranée i Frankrig, som jeg gerne vil samarbejde med om teoretiske aspekter af mit ph.d.-projekt. Hvis covid-19-situationen forbedres, vil jeg desuden besøge Berkeley AI Center ved University of Berkeley i Californien, USA.

Lidt om mennesket bag forskeren? 

Jeg er født i Indien og har arbejdet samt studeret i forskellige byer i Indien. I min fritid spiller jeg tennis. Jeg har også en interesse for stjernekiggeri og astronomi. Min far lærte mig at genkende stjernebilledet Orion og Nordstjernen. I dag er det desværre svært at se stjernebillederne på grund af forurening. Jeg søger derfor af og til væk fra byen og ud i naturen for stille og ren luft.