A Földet szimuláló digitális modellel segítené a klímakatasztrófa elleni küzdelmet az NVIDIA

Támogasd a tudomány népszerűsítését, segítsd a munkánkat!

A klímaváltozás modellezésére alkalmas legnagyobb teljesítményű szuperszámítógép építését tervezi a grafikus processzorairól ismert amerikai Nvidia: Jensen Huang, a vállalat ügyvezető igazgatója szerint az Earth-2 arra tesz kísérletet, hogy a Föld digitális ikerpárját építse fel az Nvidia saját „metaverzumában”, az Omniverzumban – írta a héten az IEEE Spectrum

A digitális ikertestvér (digital twin) egy valós tárgy, gép vagy rendszer virtuális modelljét jelenti, amely élethű módon képes előrejelezni, hogy bizonyos változások esetében hogyan viselkedik majd az eredeti objektum. A modellt általában szenzorokból beérkező, valós idejű adatok tartják naprakészen, amelyeket algoritmusok dolgoznak fel. Digitális ikreket eddig elsősorban ipari környezetben alkalmaztak, például az áramhálózat vagy a gyártósor hatékonyságának felügyeletére, egy ideje azonban egyre többen igyekeznek a technológiát átültetni a klímavédelem területére, hogy interaktívabban és részletesebben nyomon lehessen követni és előre lehessen jelezni a környezeti rendszerekben, például az óceánokban és a légkörben végbemenő változásokat.

Végre szimulálni tudjuk majd, hogyan fog változni a Föld klímája tíz, húsz vagy harminc év múlva, előre jelezhetjük a klímaváltozás helyi hatásait, és akcióba lendülhetünk, mielőtt még késő lenne – mondta Huang. Az Nvidia nem részletezte, milyen architektúrával dolgozik majd a szuperszámítógép, és ki férhet majd hozzá, csak azt hangsúlyozta, hogy a vállalat hatalmas szerepet szán a gépi tanuló algoritmusoknak a klímamodellek felbontásának javításában és a sebességük gyorsításában.

A jelenlegi klímamodelleket annyira komplex számításokból építik fel, hogy még a legerősebb szuperszámítógépek is csupán 10-100 kilométeres felbontással dolgoznak. Ehhez képest a klimatikus folyamatok sokszor csupán néhány méteres közegekben történnek: ilyen a napsugárzást visszaverő felhők mozgása. Huang szerint ezekben lehet a kutatók segítségére a Modulus nevű új rendszer, amelynek révén a kutatók neurális hálókat taníthatnak be komplex fizikai rendszerek szimulációjára.

Bjorn Stevens, a Max Planck Meteorológiai Intézet igazgatója szerint a klímamodellek felbontásának javítása kulcsfontosságú ahhoz, hogy meg lehessen alkotni a Föld digitális ikertestvérét. A jelenlegi klímamodellek olyan statisztikai szükségmegoldásokra támaszkodnak, amelyek olyankor jól működnek, ha globális szinten kell értékelni a klimatikus helyzetet, de a helyi hatások elemzése már nehézkesebb. Steven ugyanakkor szkeptikusan nyilatkozott a mesterséges intelligencia alkalmazásáról: egy fizikai modell ereje abban rejlik, hogy érthető módon replikálja egy folyamat minden aspektusát, és nem biztos, hogy ezt a folyamat imitálására betanított algoritmikus modell képes megtenni.

Ennek ellenére mások is próbálkoznak hasonló projektekkel: az Európai Unió idén januárban indította el Destination Earth nevű, digitális ikertechnológia-fejlesztésre vonatkozó kezdeményezését, elsősorban a szélsőséges időjárási jelenségek előrejelzésére és középtávú klíma-előrejelzések készítésére. Peter Bauer, a projektben részt vevő egyik társintézmény, az Európai Középtávú Előrejelző Központ (ECMWF) munkatársa szerint a cél egy olyan interaktív platform megépítése, amely a légkör, az óceán és az emberi rendszerek kulcsfontosságú elemeit szimulálja. Nem csupán a hőmérsékletet vagy a csapadékmennyiséget, hanem azt is, hogy ez mit jelent a mezőgazdaságban, milyen hatással van a vízmennyiségre és az infrastruktúrára.

Kapcsolódó cikkek a Qubiten: