Jak Będzie Działał Symulator Living Earth

{h1}

Czy symulator living earth naprawdę może odtworzyć wszystkie systemy na ziemi, w tym życie, klimat i inne? Przeczytaj o symulatorze living earth.

Dawni królowie znali wagę swoich decyzji. Wiedzieli, że każdy ich wybór spowodował falę w całym królestwie i że jeden dekret w niewłaściwym czasie może wywołać serię niemożliwych do powstrzymania, kaskadowych wydarzeń. Jeden wybór może zagwarantować trwały pokój, a tuzin innych może doprowadzić do upadku ich tronu.

I tak ci królowie zwrócili się do wróżbitów i czarodziejów - ludzi, którzy domagali się szczególnej wiedzy o przyszłych wydarzeniach.

„Zajrzyj do jutra i doradzaj mi dziś”, może rozkazać król. „Ujawnij mi skutki moich decyzji, abym mógł bezpiecznie poruszać się w dniach, miesiącach i latach”.

Ale oczywiście dla wszystkich swoich czarów i modlitw doradcy króla nie mieli prawdziwego wglądu w przyszłe wydarzenia. W najlepszym wypadku po prostu rozumieli przypływ i odpływ polityki lub opinii publicznej. W najgorszym przypadku byli szarlatanami.

Gdyby tylko istniał sposób na przetestowanie decyzji o odrębnym, identycznym świecie - złożonym modelu rzeczywistości, w którym nawet najbardziej katastrofalne wybory miały miejsce w zwykłej symulacji. Lider mógłby majstrować przy nowym prawie lub polityce gospodarczej w bezpiecznej izolacji symulowanej rzeczywistości, zanim faktycznie przedstawi ją obywatelom. Firmy mogą oceniać zainteresowanie publiczne nowym produktem. Projektanci mogli bezbłędnie prognozować trendy w modzie na przyszły sezon.

Takie symulacje nie są już domeną wyobrażonej fantazji, dzięki nowoczesnemu eksploracji danych i technologii komputerowej. W rzeczywistości międzynarodowy zespół naukowców z Przyszłe technologie informacyjne i komunikacyjne (FutureICT) Projekt zamierza go zbudować.

Nazywają to Symulatorem Żywej Ziemi i, jak omówimy w tym artykule, FutureICT ma na celu symulację każdego aspektu otaczającego cię świata, od Wall Street i paryskich wybiegów, po kwitnące ekosystemy dżungli i najciemniejsze głębokości oceanu.

Świat symulacji

Symulacja gwiazd na podstawie astrolabium Sir Francisa Drake'a z XVI wieku

Symulacja gwiazd na podstawie astrolabium Sir Francisa Drake'a z XVI wieku

Symulacje pozwalają nam testować i doświadczać jednego systemu lub procesu poprzez funkcjonowanie innego. Symulator lotów amerykańskich sił powietrznych pozwala początkującym pilotom myśliwców na kierowanie samolotem F-22 Raptor bez narażania się na niebezpieczeństwo - lub samolotów o wartości 200 milionów dolarów. Podobnie manekin treningowy Resusci Anne CPR reprezentuje niereagującą ofiarę bez narażania życia ludzkiego.

Ludzie zwracali się do modeli i symulacji od niepamiętnych czasów. Modele ludzi i zwierząt często pojawiają się w prehistorycznych miejscach, a starożytni Egipcjanie, Grecy i Rzymianie budowali modele swoich pojazdów i budynków. Oprócz ceremonialnych zastosowań, te miniatury służyły jako narzędzia do nauczania i planowania - podobnie jak modele, których używamy dzisiaj.

Ludzie opracowali również środki do kopiowania czegoś więcej niż zwykłe formy fizyczne. Nauczyli się symulować systemy. Na przykład starożytne astrolabium służyło jako niezastąpione narzędzie astronomiczne przez ponad 2000 lat i jest działającym modelem nocnego nieba i pozycji gwiazd. Użytkownik wykreślił kolosalne ruchy międzygwiezdne, trzymając urządzenie w dłoni i manipulując danymi, aby zmierzyć czas, lokalizację i odległości.

Astrolabium było zasadniczo komputerem analogowym, pre-cyfrowym urządzeniem, które inkorporowało systemy elektryczne, hydrauliczne lub mechaniczne, aby symulować inny system. Monetary National Income Analogue Computer (MONIAC) stanowi kolejny klasyczny przykład obliczeń analogowych. Zbudowany w 1949 roku przez inżyniera i ekonomistę Billa Phillipsa, MONIAC ​​wykorzystał przepływ kolorowej wody przez rury, dreny i pompy do symulacji brytyjskiej gospodarki.

Komputery cyfrowe zmieniły jednak wszystko. Wystarczy wziąć pod uwagę meteorologię, naukowe badania atmosfery i pogody. Postępy komputerowe pozwoliły meteorologom wyjść poza zwykłe przewidywania oparte na obserwacjach i wdrożyć modele numerycznej prognozy pogody (NWP), w których komputery wyciągają przeszłe i obecne dane atmosferyczne, aby budować modele prognostyczne przyszłej pogody.

Nauka prognozowania pogody daleka jest od ideału, ale lepsze równania, mocniejsze komputery i coraz szerszy zestaw zestawów danych atmosferycznych nadal poprawiają dokładność naszych symulacji.

Ale czy naprawdę możemy symulować sam świat? Aby się dowiedzieć, musimy podróżować po wodach dużych zbiorów danych.

Wróżbiarstwo dużych zbiorów danych

Nasze odbicie w kałużach

Nasze odbicie w kałużach

Symulacje wykorzystują dane zewnętrzne. W przypadku symulacji pogodowych modele komputerowe wymagają ekspansywnej diety, zarówno w przeszłości, jak i we współczesnych odczytach atmosferycznych - od temperatury w Aberdeen w Szkocji po aktualną odległość Ziemi od Słońca. Wszystko to razem tworzy pełniejszy obraz pogody na świecie.

Ludzie zgromadzili ogromne zbiory danych na różne tematy, jednak w większości przypadków te zestawy danych różnią się od siebie. Wyobraź sobie ludzką wiedzę jako rozległe pole zaśmiecone kałużami. Każda kałuża reprezentuje zbiór danych: dane gospodarcze tutaj, dane polityczne - wszystkie oddzielone od innych kałuż.

Ale deszcz nadal spada, a kałuże danych wciąż puchną, do 2,5 kwintillionów bajtów dziennie [źródło: IBM]. (Aby dać wyobrażenie o tym, jak szalona jest ta liczba, niektórzy zachowawczo oszacowali, że wszystkie słowa wypowiedziane przez ludzi są równe 5 kwintylionom bajtów danych).

Wszystkie te nowe dane pochodzą z czujników klimatu, centrów mediów społecznościowych, stron internetowych mediów cyfrowych, rejestrów transakcji online, sygnałów GPS telefonów komórkowych i niezliczonych innych źródeł. Informacje o świecie napływają w wykładniczym tempie. W rzeczywistości, według IBM, 90 procent dzisiejszych danych zostało utworzonych tylko w ciągu ostatnich dwóch lat.

Więc pada deszcz. Pule danych pęcznieją i się rozprzestrzeniają, nakładają się i łączą, aż nie będzie już żadnych pul - tylko ogromne morze informacji, które nazywamy dużymi zbiorami danych.

Aby lepiej zrozumieć wartość duże dane, pomyśl o tym w kategoriach trzech v: różnorodności, prędkości i objętości. Obejmuje dane wszystkich odmian, jest generowany w czasie rzeczywistym i gromadzi się w objętościach, które pobudzają wyobraźnię - do melodii petabajtów. To milion gigabajtów, wystarczająca przestrzeń do przechowywania 32-letniego pliku MP3 [źródło: BBC].

Czy naprawdę możemy zbudować symulację świata z tego rosnącego bogactwa danych? Mężczyźni i kobiety odpowiedzialni za projekt FutureICT uważają, że możemy - i to wszystko za zaledwie 1 miliard euro (1,3 miliarda dolarów).

Projekt FutureICT: Collider wiedzy

Ruch miejski służy jako prosty model złożoności społeczeństwa ludzkiego.

Ruch miejski służy jako prosty model złożoności społeczeństwa ludzkiego.

Tak więc oto jesteśmy, aż po nasze szyje w morzu dużych zbiorów danych, z oszałamiającą niemożnością zobaczenia dużego obrazu, który ilustruje. Na szczęście dla nas kilku głównych graczy technologicznych postawiło już swoje roszczenia na granicy dużych zbiorów danych.

NASA i międzynarodowy gigant sieci Cisco Systems rozwijają 100 milionów dolarów Skórka planetarna, niezależny od projektu FutureICT. Ten zintegrowany system czujników powietrza, morza, ziemi i przestrzeni kosmicznej pozwoli agencji kosmicznej przechwytywać, analizować i interpretować globalne dane środowiskowe w celu uzyskania pełniejszego obrazu Ziemi w czasie rzeczywistym.

Jednak nawet Skórka Planetarna to tylko ułamek tego, co zespoły FutureICT mają nadzieję osiągnąć. Projekt jest dziełem Dirka Helbinga, socjologa, matematyka i fizyka, który specjalizuje się w modelowaniu i symulacji w Szwajcarskim Federalnym Instytucie Technologii w Zurychu.

Wczesne prace Helbing w latach 90. koncentrowały się na ruchu miejskim, w szczególności na zapobieganiu kaskadowym zdarzeniom o małym natężeniu ruchu, które ostatecznie prowadzą do zatłoczenia na dużą skalę. Dziś drogi, które ma zamiar wytyczyć, to drogi społeczeństwa, technologii, gospodarki i środowiska - w których stawką jest kryzys finansowy i wstrząsy polityczne po wojnę nuklearną.

Urodzony w Niemczech modelarz porównuje cele projektu do dużego zderzacza hadronów Europejskiej Organizacji Badań Jądrowych, posuwając się nawet do opisania FutureICT jako „zderzacza wiedzy”. W taki sam sposób, w jaki fizycy ze słynnego akceleratora cząstek próbują odpowiedzieć na podstawowe pytania dotyczące masy i materii, FutureICT ma nadzieję ujawnić podstawowe socjologiczne i psychologiczne prawa leżące u podstaw ludzkiej cywilizacji.

W końcu nie ma wielkiej teorii o tym, jak działa społeczeństwo. Wróćmy do analogii kałuż: nasz poprzedni brak danych uniemożliwił naukom społecznym opracowanie systematycznej nauki o społeczeństwie ludzkim - a tym bardziej nadążenia za globalizacją i zmianami technologicznymi.

Oprócz zobowiązania z Unii Europejskiej w wysokości 1 miliarda euro (1,3 miliarda USD), FutureICT pozyskało również współpracę kilkudziesięciu instytucji akademickich, organizacji badawczych, centrów superkomputerowych, przedsiębiorstw, przemysłu i agencji rządowych. Zespół opracował 10-letni kurs, aby odkryć na nowo funkcjonowanie globalnych technologii informacyjnych i komunikacyjnych.

Na następnej stronie przyjrzymy się kluczowym komponentom, które składają się na plan.

Projekt FutureICT: co zajmie

Czy symulator Living Earth narusza twoją prywatność? FutureICT twierdzi, że rozległość projektu usunie wszystkie dane osobowe. Nie dotyczy to tego, gdzie zjadłeś kolację zeszłej nocy, ale raczej to, gdzie wybrałeś określoną grupę demograficzną.

Czy symulator Living Earth narusza twoją prywatność? FutureICT twierdzi, że rozległość projektu usunie wszystkie dane osobowe. Nie dotyczy to tego, gdzie zjadłeś kolację zeszłej nocy, ale raczej to, gdzie wybrałeś określoną grupę demograficzną.

Projekt FutureICT dzieli się na trzy podstawowe elementy. Po pierwsze, jest Planetarny układ nerwowy, rozległa sieć czujników monitorujących systemy społeczno-ekonomiczne, środowiskowe i technologiczne. Zakres czujników waha się od inteligentnych liczników energii elektrycznej w domu do średniej przemysłowej Dow Jones po sygnalizatory sonarowe dna morskiego i stacje pogodowe na szczycie góry. FutureICT współpracuje nawet z Media Lab firmy MIT w celu włączenia danych generowanych przez smartfony.

Wiele elementów planetarnego układu nerwowego już istnieje - wyzwanie polega na zebraniu ich na większej platformie informacyjnej.

Kolejnym składnikiem jest Living Earth Simulator sam w sobie, meta-model świata i społeczeństwa ludzkiego oparty na informacjach i analizach Planetarnego Układu Nerwowego. Nie myśl o tym jednak jako o wirtualnym świecie a la „Matrix”. Pomyśl o tym w kategoriach prognozy pogody, która modeluje znacznie więcej niż tylko atmosferę.

Ostatecznym pomysłem jest to, że Living Earth Simulator pozwoli nam przeprowadzić symulacje, które przewidują przyszłe zdarzenia na podstawie konkretnych pytań. Na przykład symulator nie odpowiedziałby na pytanie: „Co stanie się 1 kwietnia 2060 r.”? już nie odpowie „Co zjem na śniadanie 1 kwietnia 2020 roku?” Pierwsze pytanie jest za szerokie, a drugie za małe. Zamiast tego masowe narzędzie do modelowania pozwoliłoby rządom, organizacjom, a nawet osobom fizycznym na sprawdzenie parametrów i zmiennych wymaganych do zbadania takich pytań, jak: „W jaki sposób irańskie embargo na ropę wpłynie jutro na euro?”.

Symulator będzie również zawierał komponent open source, który działa podobnie do sklepu z aplikacjami iTunes. To Świat modelowania umożliwi różnym naukowcom i programistom przesyłanie własnych komponentów do modelowania eksperckiego, które mapują zakątki świata. Wyobraź sobie eksperta Wikipedia w której celem nie jest zwykłe wyjaśnienie świata, ale symulacja połączonych systemów.

Wreszcie, projekt FutureICT zawiera: Globalna platforma uczestnictwa, który będzie służył jako otwarta platforma dla obywateli, firm i organizacji do udostępniania i eksploracji danych i symulacji obsługiwanych przez symulator Living Earth. Ten aspekt projektu obejmie wszystko, od otwartych debat na temat projekcji symulatora po aplikacje na smartfony wykorzystujące dane.

Czy to zadziała? Czy to naprawdę wielka naukowa przyszłość dużych zbiorów danych? Na następnej stronie będziemy chaotyczni - i przewidywalni.

Zamów z chaosu

Czarne łabędzie, przed ich odkryciem pod koniec XVI wieku, były powszechnie uważane przez naukowców za niemożliwość naukową.

Czarne łabędzie, przed ich odkryciem pod koniec XVI wieku, były powszechnie uważane przez naukowców za niemożliwość naukową.

Wróćmy na chwilę do świata prognoz pogody, a także świata motyli i huraganów. Prawdopodobnie słyszałeś o teoria chaosu, pole matematyczne dotyczące pozornie niezorganizowanego zachowania wysoce dynamicznych systemów. Termin ten powstał w 1961 roku wraz z meteorologiem Edwardem N. Lorenzem i jego fascynacją tym, jak najmniejsze zmienne atmosferyczne mogą skutkować drastycznie różnymi modelami pogody. Tak, to jest efekt motyla, wyobrażenie, że owad może machać skrzydłami w Brazylii i wywoływać tornado w Teksasie.

Ze względu na wiele zmiennych, system dynamiczny, taki jak ziemska atmosfera, jest trudny do przewidzenia - a Living Earth Simulator ma na celu prognozowanie wyników w układach dynamicznych złożonych z przeplatanych układów dynamicznych. Jak mamy nadzieję pozostać na powierzchni w takim oceanie chaosu? Ponadto należy wziąć pod uwagę, że symulowana Ziemia byłaby taka, z dostępem do symulatora Żywej Ziemi: symulacji świata, która ma dostęp do symulacji świata. Czy nawet superkomputer może znaleźć przewidywalne wzorce przy takiej złożoności?

Inni krytycy celują w naszą zdolność do przewidywania praktycznie wszystkiego. Nassim Nicholas Taleb's Teoria Czarnego Łabędzia bierze swoją nazwę od faktu, że przed odkryciem Australii obserwacje naukowe sugerowały, że wszystkie łabędzie były białe. Nie było już czegoś takiego jak czarny łabędź, ponieważ był zielony lub fioletowy. Następnie europejscy odkrywcy odkryli czarnego łabędzia Down Under - wydarzenie, które było zarówno nieprzewidywalne, jak i wyjątkowe.

Czarny łabędź był odstające, istnieje poza sferą rozsądnych oczekiwań. Ale ludzki umysł zależy od rozpoznawania wzorów, więc, jak pisze Taleb w swojej książce o Czarnym Łabędziach, my, ludzie, wymyślamy wyjaśnienia zdarzenia odstającego po tym, jak go napotkamy, czyniąc go możliwym do wyjaśnienia i przewidywalnym.

Ze swej natury wartości odstające są nieprzewidywalne, a według Taleba oznacza to niemożność przewidzenia biegu historii, biorąc pod uwagę, jak wiele wartości odstających, takich jak krach na rynku w 1987 r., Upadek bloku sowieckiego i ataki terrorystyczne z 11 września drastycznie poinformowały o kształcie ludzkich wydarzeń.

Kolejna krytyka nie wynika z nauki przewidywalności, ale z upartej i irracjonalnej natury człowieka. Załóżmy przez chwilę, że taksówka superkomputerów pewnego dnia zniszczy wszystkie nasze duże dane i doradzi, który wybór w danej decyzji odciągnie nas od jakiejś poważnej katastrofy. Czy będziemy słuchać maszyn?

Statystka z Columbia University Victoria Stodden twierdzi, że moglibyśmy tego nie zrobić, zwłaszcza jeśli nie potrafimy zrozumieć kolosalnych obliczeń, które wpłynęły na decyzję komputerową [źródło: Weinberger]. Stodden wskazuje na ostrzeżenia naukowców dotyczące niebezpieczeństw związanych ze zmianami klimatu - i jak często te ostrzeżenia oparte na symulacji pozostają niezauważone.

Dirk Helbing i FutureICT pozostają jednak pewni, że Living Earth Simulator znacznie poprawi zdolność ludzkości do radzenia sobie w sposób zrównoważony z wyzwaniami dynamicznie zmieniającego się świata. Modele nie będą idealne, nie zobaczą dalekiej przyszłości ani drobiazgów codziennego życia. Ale według Helbinga zapewnią nam lepszy wgląd w to, ile systemów tworzących społeczeństwo ludzkie faktycznie działa.

Przejrzyj linki na następnej stronie, aby dowiedzieć się więcej o przyszłości innowacji technologicznych.

Jak Będzie Działał Symulator Living Earth


Suplement Wideo: RADIO DZIAŁA - Car Mechanic Simulator 2018 / 08.08.2017 (#4).




Badania


Jadowite Ryby Przewyższają Liczbę Węży
Jadowite Ryby Przewyższają Liczbę Węży

Jak Działa Nanotechnologia
Jak Działa Nanotechnologia

Science News


Czy Badanie Mózgu Może Ci Powiedzieć, Czy Zamierzasz Zostać Przestępcą?
Czy Badanie Mózgu Może Ci Powiedzieć, Czy Zamierzasz Zostać Przestępcą?

Co Oznacza „Pogoń Za Szczęściem” W Deklaracji Niepodległości?
Co Oznacza „Pogoń Za Szczęściem” W Deklaracji Niepodległości?

Starożytne Stworzenie Kopiące Termity Dodane Do Drzewa Genealogicznego Ssaków
Starożytne Stworzenie Kopiące Termity Dodane Do Drzewa Genealogicznego Ssaków

Gołębie Biją Ludzi W Rozwiązywaniu Problemu „Monty Hall”
Gołębie Biją Ludzi W Rozwiązywaniu Problemu „Monty Hall”

Jak Działają Smoki
Jak Działają Smoki


PL.WordsSideKick.com
Wszelkie Prawa Zastrzeżone!
Kopiowanie Jakichkolwiek Materiałów Pozostawiono Tylko Prostanovkoy Aktywny Link Do Strony PL.WordsSideKick.com

© 2005–2024 PL.WordsSideKick.com