2050 yılına kadar iklim nötr olmak için Avrupa Birliği iki iddialı program başlattı: Yeşil Anlaşma
Gözlem verileri sürekli olarak girilecekEvrimi izlemek ve gelecekteki olası değişim yörüngelerini tahmin etmek için Dünya'nın dijital modelini daha doğru hale getiren bir dijital ikiz. Ancak, hava ve iklimi modellemek için yaygın olarak kullanılan gözlemsel verilere ek olarak, araştırmacılar ayrıca ilgili insan faaliyetlerine ilişkin yeni verileri modele entegre etmek istiyor. Dünya sisteminin yeni modeli, fiziksel sistemdeki süreçlerin yanı sıra su kaynakları, gıda ve enerjinin yönetimi üzerindeki insan etkisi de dahil olmak üzere, gezegenin yüzeyindeki neredeyse tüm süreçleri olabildiğince gerçekçi gösterecek.
Dijital ikiz, geliştiren ve test eden bir bilgi sistemi olmak için tasarlanmıştırDaha sürdürülebilir kalkınmayı gösteren ve böylece daha iyi bilgilendiren senaryolarPolitika.
"Örneğin, Hollanda'da iki metrelik bir baraj inşa etmeyi planlıyorsanız, dijital ikizimdeki verilere bakabilir ve olup olmayacağını görebilirimLee Barajı, 2050'de beklenen aşırı olayları korumaya devam edecek."
Peter Bauer, Avrupa Orta Vadeli Hava Tahminleri Merkezi (ECMWF) Araştırma Direktör Yardımcısı ve ortak başlatıcıHedef Dünya.
Dijital ikiz aynı zamanda tatlı su ve gıda kaynaklarının veya rüzgar ve güneş enerjisi santrallerinin stratejik planlamasında da kullanılacak.
Araştırmacılar nelere dikkat edilmesi gerektiğini söylüyor1940'lardan beri hava koşullarının sürekli gelişimi. Meteorologlar, dünyanın en büyük bilgisayarlarında fiziksel süreçleri modellemeye başlayan ilk kişilerdi. Günümüzün hava ve iklim modelleri, süper bilgisayarları diğer birçok bilimsel disiplin için verimli bir şekilde kullanmanın tamamen yeni yollarını tanımlamak için idealdir.
Geçmişte hava ve iklimi modellerkenDünya sistemini modellemek için farklı yaklaşımlar kullandı. İklim modelleri çok geniş bir fiziksel süreç yelpazesini temsil etse de, genellikle daha doğru hava tahminleri için gerekli olan küçük ölçekli süreçleri hesaba katmaz ve bu da daha az sürece odaklanır. Dijital ikiz, her iki alanı birleştirecek ve tüm Dünya sisteminin karmaşık işlemlerinin yüksek çözünürlükte simüle edilmesine izin verecektir. Ancak bunu yapmak için simülasyon programlarının kodlarının çok daha yüksek hesaplama gücü vaat eden yeni teknolojilere uyarlanması gerekir.
Bilgisayarlar ve algoritmalar mevcutGünümüzde, planlanan bir kilometrelik son derece yüksek çözünürlükte çok karmaşık simülasyonlar neredeyse hiç gerçekleştirilemez, çünkü onlarca yıldır bilgisayar bilimi perspektifinden kodun gelişimi durmuştur. İklim Araştırması, programını elden geçirmeye gerek kalmadan yeni nesil işlemcileri kullanarak performansı geliştirme becerisinden yararlandı. Her yeni nesil işlemcideki bu ücretsiz performans artışı yaklaşık 10 yıl önce durduruldu. Sonuç olarak, modern programlar genellikle geleneksel işlemcilerin maksimum performansının yalnızca% 5'ini kullanabilir.
Gerekli iyileştirmeleri elde etmek için bilim adamlarıson on yılda araştırma ekibi tarafından başarılı bir şekilde gösterilen ortak tasarıma, yani donanım ve algoritmaların ortak ve eşzamanlı geliştirilmesine olan ihtiyacı vurgulamaktadır. Genel veri yapılarına, hesaplanan şebekenin optimize edilmiş uzamsal örneklemesine ve zaman adım uzunluklarının optimizasyonuna özel önem vermeyi önerirler. Bilim adamları ayrıca, bilimsel bir problemi çözmek için kodları, karşılık gelen sistem mimarisinde optimum hesaplama yapan kodlardan ayırmak istiyorlar. Bu daha esnek program yapısı, gelecekteki mimarilere daha hızlı ve daha verimli geçiş sağlayacaktır.
Yazarlar ayrıca büyük bir potansiyel görüyorlaryapay zeka. Örneğin, verileri asimile etmek veya gözlemsel verileri işlemek, modellerde tanımlanmamış fiziksel süreçleri temsil etmek ve verileri sıkıştırmak için kullanılabilir. Böylece AI, modellemeyi hızlandırabilir ve en önemli bilgileri büyük miktarda veriden filtreleyebilir. Ek olarak, araştırmacılar, makine öğreniminin kullanımının yalnızca hesaplamaları daha verimli hale getirmekle kalmayıp aynı zamanda fiziksel süreçleri daha doğru tanımlamaya da yardımcı olabileceğini öne sürüyorlar.
Bilim adamları strateji belgelerini gözden geçiriyordijital Dünya ikizi yaratma yolunda bir başlangıç noktası olarak. Bugün mevcut olan ve yakın gelecekte beklenen bilgisayar mimarileri arasında, grafik işleme birimlerine (GPU'lar) dayalı süper bilgisayarlar en umut verici seçenek gibi görünüyor. Araştırmacılar, tam ölçekli bir dijital ikizin yaklaşık 20.000 GPU ve yaklaşık 20 megawatt güce sahip bir sistem gerektireceğini tahmin ediyor. Hem ekonomik hem de çevresel nedenlerle, böyle bir bilgisayar CO2 nötr ile üretilen elektriğin yeterli miktarlarda mevcut olduğu bir yerde çalışmalıdır.
Ayrıca okuyun:
Fizikçiler bir kara deliğin benzerini yarattılar ve Hawking'in teorisini doğruladılar. Nereye götürür?
Bilim adamları, kuantum dünyasındaki hız sınırını keşfettiler.
Kürtaj ve bilim: Doğum yapacak olan çocuklara ne olacak?