Как виртуальная модель нашей планеты может стать ключом к спасению человечества

Есть идея создать точную виртуальную копию нашей планеты. С ее помощью ученые смогут предсказывать сложные изменения климата и экстремальные природные явления. Цель проекта Destination Earth — создать такую модель Земли.

Этот проект запустили в 2022 году как часть программы Европейской комиссии по защите окружающей среды. Но некоторые люди критикуют эту инициативу.

В последнее время появляется много статей и докладов, в которых критикуют обсуждаемую тему. Мы тоже хотим высказать свое мнение по этому поводу, — сказал профессор Роберт Райнеке из Университета Иоганна Гутенберга в Майнце (JGU).

В статье, опубликованной в журнале Socio-Environmental Systems Modelling, Рейнеке и его соавторы указывают на отсутствие четкого определения термина «цифровой двойник Земли», который может вводить в заблуждение.

Все цифровые изображения нашей планеты, например, на картах или в приложениях, не могут полностью и точно отобразить реальность. Они всегда будут отличаться от настоящей Земли, как карта никогда не сможет полностью повторить изображенную на ней местность, — говорит Рейнеке.

Геофизик из Майнца — специалист по изучению Земли. Он считает, что новые детальные модели помогают проверять и оценивать теории о мире. Но чтобы правильно использовать и понимать эти модели, нужны новые методы и подходы.

Инициатива ЕС Destination Earth поможет адаптироваться к изменению климата

Destination Earth (DestinE) — это проект, который инициировала Европейская комиссия. Его цель — создать точную компьютерную модель Земли, своего рода виртуальную копию нашей планеты.

Для этого используют мощные компьютеры Европы, включая суперкомпьютер LUMI в Финляндии, а также технологии искусственного интеллекта.

Сейчас создают несколько виртуальных копий, которые охватывают разные аспекты системы Земли. К 2030 году должна появиться полная цифровая копия Земли. Это поможет более точно отслеживать и предсказывать последствия изменения климата и стихийных бедствий, разрабатывать стратегии адаптации и меры по смягчению последствий.

В Германии федеральное агентство по картографии и геодезии работает над созданием детальной 3D-модели страны. А в федеральной земле Рейнланд-Пфальц реализуют проект, который позволит создать виртуальную модель водных ресурсов региона.

Однако некоторые ученые считают, что называть эти проекты цифровыми двойниками Земли неправильно. Они говорят, что нельзя создать точную цифровую копию нашей планеты.

Однако это не так, поскольку любая модель — это упрощение реальности, и ее создание требует упрощающих предположений, которые неизбежно приведут к неопределенности». Поэтому мы рекомендуем воздержаться от использования термина «цифровой двойник Земли, — говорит Рейнеке.

Инвестиции в методы, обеспечивающие надлежащее использование моделей и данных

Рейнеке и его коллеги в Институте географии JGU работают с глобальными моделями планеты. Он понимает, зачем нужна инициатива ЕС.

Имитационные модели — это цифровые лаборатории, которые помогают исследователям проверять свои предположения о мире. Но Рейнеке считает, что создание новых моделей с более высоким разрешением не всегда улучшает знания и результаты.

Кроме того, новые сложные модели требуют новых методов работы. Исследователям нужно запускать модели снова и снова — от тысяч до миллионов раз, чтобы понять, как они работают и какие факторы влияют на результаты. Например, можно узнать, влияют ли определенные входные данные на результаты моделирования.

Нам необходимо инвестировать в новые методологии и методы, которые позволят нам использовать их должным образом. Мы уже набросали предварительные идеи, и мы с командой будем продолжать работать над этим в будущем.

Наконец, Рейнеке и его соавторы задаются вопросом, может ли цифровой двойник Земли представлять опасность в том плане, что «редукционистский взгляд на природу как на машину» может привести к эрозии демократических принципов, „поскольку в итоге они могут быть использованы в качестве политических инструментов для оправдания и контроля“.

В этой связи авторы приводят поучительную историю о картографе, которому поручают создать идеальную карту. Как они утверждают в своем материале:

Такая карта так же невозможна, как и идеальное цифровое представление реальности. И ученые, и лица, принимающие решения, не должны поддаваться этому заблуждению.

Ранее ученые сообщали, что расстояние от Земли до одного из ее возможных двойников — 500 световых лет.

02.12.2024