Hoe De Living Earth Simulator Zal Werken

{h1}

Kan de living earth simulator echt alle systemen op aarde reproduceren, inclusief leven, klimaat en meer? Lees over de living earth simulator.

De koningen van weleer wisten het gewicht van hun beslissingen. Ze wisten dat elke keuze rimpelingen door het koninkrijk veroorzaakte en dat een enkel slecht getimed decreet een reeks onhoudbare, opeenvolgende gebeurtenissen kon veroorzaken. Eén keuze kan een blijvende vrede garanderen, terwijl een dozijn anderen tot hun eigen omvergeworpen troon kan leiden.

En dus wendden deze koningen zich tot voorspellers en tovenaars - mensen die een speciale kennis van toekomstige gebeurtenissen claimden.

"Kijk naar morgen en adviseer mij vandaag," kan een koning bevelen. "Openbaar de gevolgen van mijn beslissingen zodat ik veilig door de dagen, maanden en jaren kan navigeren."

Maar natuurlijk voor al hun toverijen en gebeden hadden de adviseurs van de koning geen echt inzicht in toekomstige gebeurtenissen. In het beste geval begrepen ze alleen de eb en vloed van de politiek of de publieke opinie. In het slechtste geval waren het charlatans.

Als er maar een manier was om een ​​beslissing te testen op een aparte, identieke wereld - een complex model van de werkelijkheid waarin zelfs de meest catastrofale keuzes zich afspeelden in slechts simulatie. Een leider zou kunnen friemelen met een nieuwe wet of een nieuw economisch beleid om een ​​gesimuleerde werkelijkheid veilig te isoleren voordat hij daadwerkelijk aan de burger wordt voorgesteld. Bedrijven kunnen de publieke belangstelling voor een nieuw product meten. Ontwerpers konden de modetrends van volgend seizoen feilloos voorspellen.

Niet langer het domein van ingebeelde fantasie, dergelijke simulaties zijn nu binnen handbereik dankzij moderne datamining en computertechnologie. In feite is het internationale team van wetenschappers met de Toekomstige informatie- en communicatietechnologie (FutureICT) project is van plan het te bouwen.

Ze noemen het de Living Earth Simulator en, zoals we in dit artikel zullen bespreken, wil FutureICT elk aspect van de wereld om je heen simuleren, van Wall Street en de catwalks van Parijs tot bloeiende jungle-ecosystemen en de donkerste oceaandiepten.

Een wereld van simulatie

Een simulatie van de sterren, op grond van Sir Francis Drake's 16e-eeuwse astrolabium

Een simulatie van de sterren, op grond van Sir Francis Drake's 16e-eeuwse astrolabium

Simulaties stellen ons in staat om één systeem of proces te testen en ervaren door het functioneren van een ander. Een Amerikaanse luchtmacht-vluchtsimulator stelt aspirant jachtvliegers in staat om een ​​F-22 Raptor te testen zonder zichzelf in gevaar te brengen - of een vliegtuig van $ 200 miljoen. Op dezelfde manier staat een reanimatie-oefenpop van Resusci Anne voor een niet-reagerend slachtoffer, zonder een menselijk leven te riskeren.

Sinds mensenheugenis hebben mensen zich tot modellen en simulaties gewend. Modellen van mensen en dieren komen vaak voor op prehistorische locaties en de oude Egyptenaren, Grieken en Romeinen bouwden allemaal modellen van hun voertuigen en gebouwen. Naast ceremonieel gebruik dienden deze miniaturen als hulpmiddelen voor onderwijs en planning - net zoals de modellen die we tegenwoordig gebruiken.

Mensen ontwikkelden ook de middelen om meer dan alleen fysieke vormen te kopiëren. Ze leerden systemen te simuleren. De oude astrolabie bijvoorbeeld, diende meer dan 2000 jaar als een onmisbaar astronomisch instrument en is een werkmodel van de nachthemel en de positie van de sterren. De gebruiker stippelde kolossale, interstellaire bewegingen uit terwijl hij het apparaat in de palm van zijn of haar hand hield en manipuleerde de gegevens om tijd, locatie en afstanden te bepalen.

De astrolabie was in wezen een analoge computer, een pre-digitaal apparaat dat elektrische, hydraulische of mechanische systemen incroporeerde om een ​​ander systeem te simuleren. De Monetary National Income Analogue Computer (MONIAC) staat als een ander klassiek voorbeeld van analoog computergebruik. Gebouwd in 1949 door ingenieur en econoom Bill Phillips, gebruikte de MONIAC ​​de stroom gekleurd water door buizen, afvoeren en pompen om de Britse economie te simuleren.

Digitaal computergebruik heeft echter alles veranderd. Denk maar aan meteorologie, de wetenschappelijke studie van atmosfeer en weer. Dankzij computerontwikkelingen konden meteorologen verder gaan dan alleen op waarnemingen gebaseerde voorspellingen en numerieke weersvoorspellingsmodellen (NWP-modellen) implementeren, waarbij computers verleden en huidige atmosferische gegevens trekken om voorspellende modellen van toekomstig weer te construeren.

De wetenschap van weersvoorspelling is verre van perfect, maar betere vergelijkingen, krachtigere computers en een breder scala aan atmosferische gegevenssets blijven de nauwkeurigheid van onze simulaties verbeteren.

Maar kunnen we de wereld zelf echt simuleren? Om daar achter te komen, moeten we de wateren van big data afleggen.

Big Data Divination

Onze weerspiegeling in de plassen

Onze weerspiegeling in de plassen

Simulaties voeden zich met externe gegevens. In het geval van weersimulaties, vereisen de computermodellen een uitgebreid dieet van zowel vroegere als huidige atmosferische metingen - alles van de temperatuur in Aberdeen, Schotland, tot de huidige afstand van de zon tot de zon. Het komt allemaal samen om een ​​completer beeld te vormen van het weer in de wereld.

Mensen hebben enorme verzamelingen gegevens over een reeks onderwerpen verzameld, maar in de meeste gevallen onderscheiden deze gegevenssets zich van elkaar. Stel je menselijke kennis voor als een uitgestrekt veld bezaaid met plassen. Elke plas vertegenwoordigt een verzameling gegevens: economische gegevens hier, politieke gegevens daar - allemaal gescheiden van de andere plassen.

Maar de regen blijft vallen en de plassen gegevens blijven opzwellen, met een snelheid van 2,5 quintillion bytes per dag [bron: IBM]. (Om u een idee te geven van hoe gek dat getal is, hebben sommige mensen conservatief geschat dat alle woorden ooit gesproken door mensen gelijk zijn aan 5 quintillion bytes aan gegevens.)

Al die nieuwe gegevens zijn afkomstig van klimaatsensoren, hubs voor sociale media, websites voor digitale media, online transactiebestanden, GPS-signalen van mobiele telefoons en talloze andere bronnen. De informatie over de wereld stroomt binnen in een exponentieel tempo. In feite is volgens IBM 90 procent van de gegevens in de wereld van vandaag de dag alleen al in de afgelopen twee jaar gemaakt.

Dus de regen valt. De datapools zwellen en verspreiden zich, overlappen en versmelten tot er geen pools meer zijn - alleen de enorme hoeveelheid informatie die we big data noemen.

Om de waarde van beter te begrijpen big data, bedenk het in termen van drie v's: variëteit, snelheid en volume. Het omvat gegevens van alle variëteiten, wordt in realtime gegenereerd en verzamelt volumes die tot de verbeelding spreken - op het ritme van petabytes. Dat is een miljoen gigabytes, voldoende ruimte om een ​​32-jarig MP3-bestand op te bergen [bron: BBC].

Kunnen we echt een simulatie van de wereld bouwen uit deze groeiende schat aan gegevens? De mannen en vrouwen achter het FutureICT-project geloven dat dit mogelijk is - en dat allemaal voor slechts 1 miljard euro ($ 1,3 miljard).

Het FutureICT-project: Knowledge Collider

Stedelijk verkeer dient als een eenvoudig model voor de complexiteit van de menselijke samenleving.

Stedelijk verkeer dient als een eenvoudig model voor de complexiteit van de menselijke samenleving.

Dus hier zijn we, tot onze nek in een zee van big data met een duizelingwekkend onvermogen om het grote plaatje te zien dat het illustreert. Gelukkig voor ons hebben verschillende grote technologie spelers hun claims al op de big data frontier gezet.

NASA en multinationale netwerkgigant Cisco Systems ontwikkelen een $ 100 miljoen Planetaire huid, onafhankelijk van het FutureICT-project. Dit geïntegreerde systeem van lucht-, zee-, grond- en ruimtesensoren stelt het ruimteagentschap in staat om globale milieugegevens vast te leggen, te analyseren en te interpreteren voor een completer, real-time gevoel van planeet Aarde.

Maar zelfs de Planetaire Huid is slechts een fractie van wat de FutureICT-teams hopen te bereiken. Het project is het geesteskind van Dirk Helbing, een socioloog, wiskundige en fysicus die is gespecialiseerd in modelleren en simuleren aan het Zwitserse Federale Instituut voor Technologie in Zürich.

Helbing's vroege werk in de jaren negentig concentreerde zich op stedelijk verkeer, met name hoe de trapsgewijze verkeersongevallen te voorkomen die uiteindelijk tot grootschalige congestie leiden. Tegenwoordig zijn de verwevende wegen die hij wil in kaart brengen die van maatschappij, technologie, economie en milieu - waar de inzet varieert van financiële crisis en politieke ontreddering tot nucleaire oorlog.

De in Duitsland geboren modeler vergelijkt de doelstellingen van het project met die van de Large Hadron Collider van de European Organization for Nuclear Research, zelfs zo ver dat hij FutureICT omschrijft als een 'kennis-collider'. Op dezelfde manier waarop fysici van de beroemde deeltjesversneller proberen fundamentele vragen over massa en materie te beantwoorden, hoopt FutureICT de onderliggende sociologische en psychologische wetten te onthullen die ten grondslag liggen aan de menselijke beschaving.

Er is tenslotte geen grootse theorie over hoe de maatschappij werkt. Denk eens terug aan de plassenanalogie: ons vorige gebrek aan gegevens maakte het voor de sociale wetenschappen onmogelijk om een ​​systematische wetenschap van de menselijke samenleving te ontwikkelen - veel minder gelijke tred te houden met globalisering en technologische verandering.

Naast een belofte van 1 miljard euro ($ 1,3 miljard) van de Europese Unie heeft FutureICT ook de medewerking verkregen van tientallen academische instellingen, onderzoeksorganisaties, supercomputers, bedrijven, industrieën en overheidsinstanties. Het team heeft een 10-jarige cursus in kaart gebracht om opnieuw uit te vinden hoe wereldwijde informatie- en communicatietechnologieën werken.

Op de volgende pagina zullen we kijken naar de belangrijkste componenten waaruit het plan bestaat.

Het FutureICT-project: wat het zal kosten

Zal de Living Earth Simulator je privacy schenden? FutureICT beweert dat de omvang van het project alle persoonlijke informatie zal verwijderen. Het gaat niet om waar je gisteravond hebt gegeten, maar om waar bepaalde demografieën hebben gekozen om te dineren.

Zal de Living Earth Simulator je privacy schenden? FutureICT beweert dat de omvang van het project alle persoonlijke informatie zal verwijderen. Het gaat niet om waar je gisteravond hebt gegeten, maar om waar bepaalde demografieën hebben gekozen om te dineren.

Het FutureICT-project bestaat uit drie kerncomponenten. Ten eerste is er de Planetaire zenuwstelsel, een uitgebreid netwerk van sensoren die sociaaleconomische, milieu- en technologische systemen bewaken. De sensoren variëren van de slimme energiemeters in uw huis tot het industriële gemiddelde van de Dow Jones tot sonarbakens op de zeebodem en weerstations op de bergtop. FutureICT werkt zelfs met het Media Lab van MIT om door smartphones gegenereerde gegevens op te nemen.

Veel van de componenten voor het Planetaire Zenuwstelsel bestaan ​​al - de uitdaging is om ze samen te brengen op een groter informatieplatform.

Het volgende onderdeel is het Living Earth Simulator zelf, een metamodel van de wereld en de menselijke samenleving gebaseerd op informatie en analyse van het Planetaire Zenuwstelsel. Zie het echter niet als een virtuele wereld a la "The Matrix". Denk aan het in termen van een weersvoorspelling dat modellen veel meer dan alleen sfeer.

Het ultieme idee is dat de Living Earth Simulator ons in staat stelt simulaties uit te voeren die toekomstige evenementen projecteren op basis van specifieke vragen. De simulator zou bijvoorbeeld niet de vraag beantwoorden: "Wat gebeurt er op 1 april 2060?" meer dan dat het zal antwoorden "Wat zal ik als ontbijt eten op 1 april 2020?" De eerste vraag is te breed en de laatste is te klein. Integendeel, de enorme modelleringstool zou overheden, organisaties of zelfs individuen in staat stellen de parameters en variabelen uit te voeren die nodig zijn om vragen te beantwoorden als: "Hoe zal een Iraans olie-embargo van vandaag de euro morgen beïnvloeden?"

De simulator zal ook beschikken over een open-sourcecomponent die net als de iTunes-app store werkt. Deze Wereld van modellering zal verschillende wetenschappers en ontwikkelaars in staat stellen om hun eigen deskundige modelleercomponenten te uploaden die hoeken van de wereld in kaart brengen. Stel je voor een door een expert gegenereerd Wikipedia waarin het doel niet slechts een verklaring van de wereld is, maar een simulatie van onderling verbonden systemen.

Tot slot bevat het FutureICT-project een Wereldwijd participatief platform, dat zal dienen als een open kader voor burgers, bedrijven en organisaties om gegevens en simulaties te delen en te verkennen, mogelijk gemaakt door de Living Earth Simulator. Dit aspect van het project omvat alles, van open debatten over simulatorprojecties tot smartphone-apps die de gegevens exploiteren.

Zal het werken? Is dit echt de grote wetenschappelijke toekomst van big data? Op de volgende pagina worden we chaotisch - en voorspelbaar.

Bestel Out of Chaos

Zwarte zwanen, vóór hun ontdekking aan het eind van de 17e eeuw, werden door de westerse geesten algemeen beschouwd als een wetenschappelijke onmogelijkheid.

Zwarte zwanen, vóór hun ontdekking aan het eind van de 17e eeuw, werden door de westerse geesten algemeen beschouwd als een wetenschappelijke onmogelijkheid.

Laten we even terugkeren naar de wereld van weersvoorspellingen, evenals de wereld van vlinders en orkanen. Je hebt waarschijnlijk wel van gehoord chaos theorie, het wiskundige veld dat zich bezighoudt met het schijnbaar ongeorganiseerde gedrag van zeer dynamische systemen. De term stamt uit 1961 met meteoroloog Edward N. Lorenz en zijn fascinatie voor hoe de kleinste atmosferische variabelen kunnen resulteren in drastisch verschillende weermodellen. Ja, het is het vlinder effect, het idee dat een insect zijn vleugels zou kunnen klapperen in Brazilië en een tornado zou opwekken in Texas.

Vanwege de vele variabelen is een dynamisch systeem zoals de atmosfeer van de aarde moeilijk te voorspellen - en de Living Earth Simulator streeft ernaar de resultaten te voorspellen in dynamische systemen die zijn samengesteld uit verweven dynamische systemen. Hoe hopen we te blijven drijven in zo'n oceaan van chaos? Plus, bedenk dat de gesimuleerde aarde er een is met toegang tot een Living Earth Simulator: een simulatie van de wereld die toegang heeft tot een simulatie van de wereld. Kan zelfs een supercomputer voorspelbare patronen vinden in een dergelijke complexiteit?

Andere critici richten zich op ons vermogen om vrijwel alles te voorspellen. Nassim Nicholas Taleb's Black Swan Theory ontleent zijn naam aan het feit dat vóór de ontdekking van Australië wetenschappelijke waarneming suggereerde dat alle zwanen wit waren. Er bestond niet meer zoiets als een zwarte zwaan omdat er een groene of paarse zwaan was. Toen ontdekten Europese ontdekkingsreizigers een zwarte zwaan Down Under - een evenement dat zowel onvoorspelbaar als uitzonderlijk was.

De zwarte zwaan was een uitschieter, die buiten het bereik van redelijke verwachtingen bestaan. Maar de menselijke geest is afhankelijk van patroonherkenning, dus, schrijft Taleb in zijn Black Swan-boek, wij mensen bedenken verklaringen voor het voorkomen van een uitschieter nadat we het hebben tegengekomen, waardoor het verklaarbaar en voorspelbaar is.

Door hun aard zijn uitbijters onvoorspelbaar en dit impliceert volgens Taleb het onvermogen om de loop van de geschiedenis te voorspellen, gegeven de uitschieters zoals de marktcrash van 1987, de ondergang van het Sovjetblok en de terroristische aanslagen van 11 september hebben de vorm van menselijke gebeurtenissen drastisch geïnformeerd.

Een andere kritiek komt niet voort uit de wetenschap van voorspelbaarheid maar uit de koppige en irrationele aard van de mens. Neem maar even aan dat een kliek supercomputers op een dag al onze big data zal vernietigen en ons zal adviseren welke keuze in een gegeven beslissing ons weg zal sturen van een grote catastrofe. Zullen we naar de machines luisteren?

Columbia University statisticus Victoria Stodden betoogt dat we dat misschien niet doen, vooral als we de kolossale berekeningen die zijn doorgegaan met de computerbeslissing [bron: Weinberger] niet kunnen bevatten. Stodden wijst op waarschuwingen van wetenschappers over de gevaren van klimaatverandering - en hoe vaak deze op simulatie gebaseerde waarschuwingen worden genegeerd.

Dirk Helbing en FutureICT blijven echter vol vertrouwen dat de Living Earth Simulator het vermogen van de mensheid om duurzaam om te gaan met de uitdagingen van een dynamisch veranderende wereld enorm zal verbeteren. De modellen zullen niet perfect zijn, zullen geen glimp opvangen van de verre toekomst of de kleinigheden van het dagelijks leven. Maar volgens Helbing zullen ze ons meer inzicht geven in het aantal systemen dat de menselijke samenleving bestrijkt.

Ontdek de links op de volgende pagina om nog meer te ontdekken over de toekomst van technologische innovatie.


Video Supplement: Is Earth Actually Flat?.




Onderzoek


Gravity Waves Ripple Across Antarctica'S Skies, En Onderzoekers Denken Dat Ze Weten Waarom
Gravity Waves Ripple Across Antarctica'S Skies, En Onderzoekers Denken Dat Ze Weten Waarom

Hoe Bereiden Ze Land Voor Op Een Booreiland?
Hoe Bereiden Ze Land Voor Op Een Booreiland?

Science Nieuws


Invasieve Soorten Gedijen Op Antarctische Eilanden
Invasieve Soorten Gedijen Op Antarctische Eilanden

Een Grijzende Populatie Vermindert De Opwarming Van De Aarde
Een Grijzende Populatie Vermindert De Opwarming Van De Aarde

De Diepste Hydrothermale Ventilatieopeningen Wemelen Van Vreemde Garnalen
De Diepste Hydrothermale Ventilatieopeningen Wemelen Van Vreemde Garnalen

George Adamski En De Space Brothers
George Adamski En De Space Brothers

Waar Komen Fruitvliegjes Vandaan?
Waar Komen Fruitvliegjes Vandaan?


WordsSideKick.com
Alle Rechten Voorbehouden!
Reproductie Van Materialen Toegestaan Alleen Prostanovkoy Actieve Link Naar De Site WordsSideKick.com

© 2005–2019 WordsSideKick.com