Οι επιστήμονες δημιουργούν ένα ψηφιακό δίδυμο της Γης
Μια ομάδα Ευρωπαίων επιστημόνων του κλίματος με τη συμμετοχή ειδικών από το ETH Ζυρίχης παρουσίασαν τον Μάρτιο του 2021, ένα μοναδικό έργο για τη δημιουργία ενός ψηφιακού δίδυμου της Γης.
[ Το Ομοσπονδιακό Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Ζυρίχης είναι πανεπιστημιακό ίδρυμα στη Ζυρίχη της Ελβετίας. Συνήθως αποκαλείται ETH ή Πόλυ από το αρχικό του όνομα Polytechnikum ]
Σύμφωνα με τους ειδικούς, η υλοποίηση αυτού του έργου με πρωτοβουλία της ΕΕ και του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος [European Space Agency (ESA)], θα βοηθήσει στη μελέτη όλων των κλιματικών αλλαγών στον πλανήτη.
Το έργο Destination Earth ξεκίνησε το καλοκαίρι του 2021. Στόχος του έργου είναι να βελτιώσει την ετοιμότητα των χωρών για ακραίες αλλαγές στη Γη, για το σκοπό αυτό, συγκεντρώνται δεδομένα από παρατηρήσεις και προσομοιώσεις σε πραγματικό χρόνο που επικεντρώνονται στις πλημμύρες, την ξηρασία και τους καύσωνες, παράλληλα με φυσικές καταστροφές όπως σεισμούς, ηφαιστειακές εκρήξεις και τσουνάμι
Οι προγραμματιστές σκοπεύουν να δημιουργήσουν όχι μόνο ένα αντίγραφο του πλανήτη μας, αλλά και προγράμματα που εμφανίζουν χρονικά και χωρικά κλιματικά φαινόμενα. Στη διαδικασία δημιουργίας ενός μοναδικού συστήματος, οι ειδικοί θα προσθέσουν σε αυτό τη δυνατότητα παρακολούθησης των ενεργειών της ανθρωπότητας στον πλανήτη, συμπεριλαμβανομένης της χρήσης ενέργειας και υδάτινων πόρων.
Μένει να ελπίζουμε ότι το ψηφιακό δίδυμο της Γης που δημιουργήθηκε από ευρωπαίους επιστήμονες θα επιτρέψει όχι μόνο να μελετήσουμε δυστυχώς παγκόσμιες καταστροφικές αλλαγές , αλλά θα επιτρέψει επίσης την εύρεση κάποιου είδους «μοχλού» για τη ρύθμισή τους, ή τουλάχιστον την επιβράδυνση τους.
Νωρίτερα, οι περιβαλλοντολόγοι είπαν ότι η ανθρωπότητα πρέπει να αναθεωρήσει επειγόντως τα αναπτυγμένα κλιματικά μοντέλα και να λάβει τα απαραίτητα μέτρα για να επιβραδύνει τον ρυθμό της παγκόσμιας κλιματικής αλλαγής.
===
Το έργο θα διαρκέσει επτά έως δέκα χρόνια. Στόχος του είναι η δημιουργία και η ανάπτυξη του Destination Earth (συντομογραφία DestinE), ενός ψηφιακού δίδυμου της Γης. Αυτό αποτελεί μέρος της επένδυσης της ΕΕ στις πράσινες τεχνολογίες.
Για την εκτέλεση μιας προσομοίωσης πλήρους κλίμακας, απαιτείται ένας υπερυπολογιστής 20 MW με 20.000 GPU. Μεταξύ αυτών είναι ένα ολοκληρωμένο σύστημα ικανό να εκτελεί τεχνητή νοημοσύνη, ανάλυση δεδομένων και άλλες εφαρμογές. Το σημαντικό είναι ότι αυτή η σούπερ τεχνολογία θα ενώσει τα λεγόμενα ψηφιακά δίδυμα της Γης - τις αριθμητικές μονάδες του πλανήτη. Προβλέπουν τον καιρό, την κλιματική αλλαγή, τα ωκεάνια ρεύματα, τις αλλαγές στον όγκο του πολικού καλύμματος, τα αποθέματα τροφής και νερού, καθώς και τις συνέπειες της ανθρώπινης επιρροής στον κόσμο γύρω μας.
Οι επιστήμονες υπολογιστών θα μπορούν να δημιουργήσουν ψηφιακά δίδυμα για να αξιολογήσουν υποθετικά σενάρια με βάση μελλοντικές αλλαγές. Για παράδειγμα, τι αντίκτυπο θα έχει η εγκατάσταση αιολικών πάρκων σε όλη την Ευρώπη ή πού είναι το καλύτερο μέρος για την καλλιέργεια καλλιεργειών.
Η ομάδα του DestinE θέλει να χαρτογραφήσει όλες τις διεργασίες που λαμβάνουν χώρα στην επιφάνεια της Γης. Για τη μεγαλύτερη ακρίβεια, θα χρειαστεί να ληφθούν δεδομένα από πολλές πηγές.
Ένας τεράστιος όγκος δεδομένων θα απαιτήσει ένα κατάλληλο επίπεδο υπολογισμού για την επεξεργασία τους. Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι για να λανσάρουν ένα ψηφιακό δίδυμο πλήρους κλίμακας της Γης, θα χρειαστούν μια συσκευή τέσσερις φορές μεγαλύτερη από τον ισχυρότερο υπερυπολογιστή στην Ευρώπη, τον Piz Daint.
Η ειρωνεία της δημιουργίας ενός ενεργοβόρου συστήματος για την καταπολέμηση της κλιματικής αλλαγής δεν πέρασε απαρατήρητη από τους ερευνητές. Σημειώνουν ότι ο μελλοντικός υπερυπολογιστής θα πρέπει να κατασκευαστεί όπου θα μπορεί να λειτουργεί με ανανεώσιμες πηγές ενέργειας.
==========
Για να γίνει κλιματικά ουδέτερη έως το 2050, η ΕΕ έχει ξεκινήσει δύο προγράμματα - την Πράσινη Συμφωνία και την Ψηφιακή Στρατηγική . Η μοντελοποίηση ενός ακριβούς ψηφιακού αντιγράφου του πλανήτη μας είναι ένα από τα βασικά συστατικά της επιτυχούς εφαρμογής στρατηγικών, επειδή σε αυτό θα δοκιμαστούν όλες οι παγκόσμιες καινοτομίες, καθώς και διάφορες προσομοιώσεις.
Αυτό το έργο ονομάζεται Destination Earth ( DestinE ) και θα χρειαστούν έως και δέκα χρόνια για να αναπτυχθεί. Απαιτείται τόσος πολύς χρόνος για να αντικατοπτριστεί με ακρίβεια η εξέλιξη του κλίματος μέχρι την παρούσα περίοδο. Το σύστημα DestinE θα συγκεντρώσει διάφορες πτυχές της ζωής μας - πρόβλεψη καιρού, ασφάλεια τροφίμων και νερού, παγκόσμια κυκλοφορία και βιογεωχημεία των ωκεανών και πολλά άλλα. Επιπλέον, οι χρήστες θα μπορούν να αναπτύξουν και να προσθέσουν τα δεδομένα τους εκεί.
Οι επιστήμονες σχεδιάζουν επίσης να συμπεριλάβουν την ανθρώπινη επίδραση στο κλίμα σε αυτήν την προσομοίωση όσο το δυνατόν ευρύτερα. Ως αποτέλεσμα, το DestinE θα γίνει ένα δοκιμαστικό σύστημα στο οποίο θα είναι δυνατή η προσομοίωση διαφόρων σεναρίων και λύσεων. Θα είναι ακόμη σε θέση να οπτικοποιήσει διάφορα φαινόμενα και τις συνέπειές τους - τυφώνες, βροχές, ηφαιστειακές εκρήξεις κ.λπ.
« Για παράδειγμα, εάν σκοπεύετε να κατασκευάσετε ένα φράγμα δύο μέτρων στην Ολλανδία, μπορείτε να δείτε τα δεδομένα στο ψηφιακό του δίδυμο και να ελέγξετε εάν το φράγμα θα εξακολουθεί να προστατεύει από αναμενόμενα ακραία γεγονότα το 2050», λέει ο Peter Bauer, αναπληρωτής Διευθυντής Έρευνας στο Ευρωπαϊκό Κέντρο Μεσοπρόθεσμων Προγνώσεων Καιρού ( ECMWF) και ένας από τους εμπνευστές του έργου.
Μέχρι το 2023, θα πρέπει να εμφανιστούν τα πρώτα δοκιμαστικά δίδυμα, καθώς και η πλατφόρμα υποστήριξης cloud. Μέχρι το 2025, θα υπάρχουν 4-5 δίδυμα και μέχρι το 2030 θα δημιουργηθεί ένα μεγάλο ψηφιακό αντίγραφο της Γης.
Το DestinE θα χρησιμοποιηθεί επίσης για στρατηγικό σχεδιασμό προμηθειών γλυκού νερού και τροφίμων, καθώς και για έρευνα για την καλύτερη τοποθέτηση αιολικών και ηλιακών πάρκων.
Οι επιστήμονες θέλουν να πάρουν ως βάση τα μοντέλα καιρού - ήταν οι μετεωρολόγοι που ήταν οι πρωτοπόροι στον τομέα της μοντελοποίησης της κατάστασης χρησιμοποιώντας υπολογιστές. Οι ερευνητές εξετάζουν επίσης τη δυνατότητα σύνδεσης με ένα σύστημα τεχνητής νοημοσύνης - οι επιστήμονες είναι βέβαιοι ότι αυτό όχι μόνο θα κάνει τους υπολογισμούς πιο αποτελεσματικούς, αλλά μπορεί επίσης να βοηθήσει στην ακριβέστερη περιγραφή των φυσικών διεργασιών και συνεπειών.
Μεταξύ των αρχιτεκτονικών υπολογιστών που είναι διαθέσιμες σήμερα και αναμένονται στο εγγύς μέλλον, οι υπερυπολογιστές που βασίζονται σε μονάδες επεξεργασίας γραφικών ( GPU) φαίνεται να είναι η πιο πολλά υποσχόμενη επιλογή. Οι ερευνητές εκτιμούν ότι ένα ψηφιακό δίδυμο πλήρους κλίμακας θα απαιτούσε ένα σύστημα με περίπου 20.000 GPU.
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου