Kuidas Living Earth Simulator Töötab

{h1}

Kas living earth simulator tõesti paljundab kõiki süsteeme maailmas, sealhulgas elu, kliima ja palju muud? Lugege living earth simulatorist.

Vanad kuningad teadsid nende otsuste kaalukust. Nad teadsid, et nende iga valik saadetakse kuningriigi kaudu ripples ja et üks ajutine dekreet võiks käivitada mitmed peatumatud, kaskaadsed sündmused. Üks valik võib tagada püsiva rahu, samas kui tosinat teisi võib viia oma lagunenud troonini.

Ja need kuningad pöördusid tagasi auguritele ja võluritele - inimestele, kes nõudsid erilisi teadmisi tulevaste sündmuste kohta.

"Võta homme vastu ja nõustab mind täna," võib kuningas käskida. "Näidake mulle oma otsuste tagajärjed, et saaksin ohutult liikuda päevade, kuude ja aastate jooksul."

Kuid loomulikult kõigi nende kirguste ja palvete jaoks ei olnud kuninga nõustajad tulevaste sündmuste kohta tõelist ülevaadet. Parimal juhul mõistsid nad lihtsalt poliitika ja avaliku arvamuse voogu ja voogu. Halvimal juhul olid nad karlatanid.

Kui ainult sellel oleks võimalus katsetada otsust eraldi, identsel maailmas - reaalsuse kompleksne mudel, kus isegi kõige katastroofilisemad valikud jäid lihtsalt simuleerima. Juht võis tuua kaasa uue seaduse või majanduspoliitika simuleeritud reaalsuse ohutuks eraldamiseks enne kodanike tegelikku tutvustamist. Ettevõtted võiksid hinnata avalikkuse huvi uue toote vastu. Disainerid võisid edukalt prognoosida järgmisel hooajal moesuundeid.

Enam pole kujutletava fantaasia domeen, sellised simulatsioonid on täna kaasaegse andmekaevandamise ja infotehnoloogia abil meie arusaamist. Tegelikult on rahvusvaheline teadlaste meeskond koos Tulevased info- ja kommunikatsioonitehnoloogiad (FutureICT) Projekt kavatseb seda ehitada.

Nad nimetavad seda Living Earth Simulatoriks ja nagu käesolevas artiklis arutleme, kavatseb FutureICT simuleerida kõiki teie ümbritsevat maailma, Wall Street'i ja Pariisi catwalki ümbritsevat maailma, et edendada džungli ökosüsteeme ja tumedat ookeani sügavust.

Simulatsiooni maailm

Sirte Francis Drake'i 16. sajandi astroloogia põhjal tähtkujude simulatsioon

Sirte Francis Drake'i 16. sajandi astroloogia põhjal tähtkujude simulatsioon

Simulatsioonid võimaldavad meil katsetada ja kogeda üht süsteemi või protsessi teise toimimise kaudu. USA õhujõudude lennusimulaator võimaldab ambitsioonikaid võitlejapilooteid F-22 Raptori katsetada, ohustamata ennast - või 200 miljoni dollarilise lennukiga. Resusci Anne CPR treeningu mannekeeni seisab reageerimata ohver, ilma et see ohustaks inimese elu.

Inimesed on pöördunud mudeleid ja simulatsioone aja pärast meelt. Mõlemad inimesed ja loomad levivad tihti eelajaloolistes paikades ja iidse egiptlased, kreeklased ja roomlased koostavad oma sõidukite ja hoonete mudelid. Lisaks tseremoniaalsetele kasutusviisidele kasutati neid miniatuure õpetamise ja planeerimise vahenditena - sarnaselt tänapäeval kasutatavatele mudelitele.

Inimesed arendasid ka vahendeid, et kopeerida rohkem kui lihtsalt füüsikalised vormid. Nad õppisid süsteemide simuleerimiseks. Näiteks vana astroloogia oli enam kui 2000 aasta vältel asendamatu astronoomiline tööriist ja on öösel taevas ja tähtede asendis töötav mudel. Kasutaja visandas hiigelsuuri, vahetevahelist liikumist hoides seadet oma käe peal ja manipuleerides andmetega, et mõõta aega, asukohta ja vahemaid.

Astrolaabiin oli sisuliselt analoogarvuti, digitaalne eelseade, mis integreeris elektriseadmeid, hüdraulilisi või mehaanilisi süsteeme teise süsteemi simuleerimiseks. Rahvusliku sissetulekanaloogi (MONIAC) seisab analoogarvutustehnika veel üks klassikaline näide. MONIAC ​​kasutas 1949. aastal inseneri ja ökonomist Bill Phillipsi värvilise vee voolu torude, äravoolutorude ja pumpade abil, et simuleerida Briti majandust.

Kuid digitaalarvuti muudas kõike. Vaadake lihtsalt meteoroloogia, atmosfääri ja ilmateaduste teaduslikku uurimist. Arvuti edenemine võimaldas meteoroloogidel liikuda kaugemale ainult vaatlusel põhinevatest ennustustest ja rakendada numbriliste ilmastikuprognooside (NWP) mudeleid, milles arvutid tulevad atmosfääri andmed üles ja esitavad tuleviku ilmastiku prognoosimudelid.

Ilmaprognooside teooria pole kaugeltki täiuslik, kuid paremad võrrandid, võimsamad arvutid ja atmosfääriliste andmekogumite hulga laiendamine parandavad meie simulatsioonide täpsust.

Kuid kas me võime tõepoolest simuleerida maailma ise? Et teada saada, peame reisima suurte andmetega vetes.

Big Data ennustamine

Meie peegeldus peibutis

Meie peegeldus peibutis

Simulatsioonid edastatakse välisandmetele. Ilma simulatsioonide korral vajavad arvutismudelid nii praeguste kui ka praeguste atmosfääri näitude laialdast dieeti - kõik alates Aberdeeni, Šotimaa ja Maa praegusest kaugusest päikesest. Kõik on koos, et kujundada paremini ülevaade maailma ilmast.

Inimesed on kogunud tohutu hulga teemade kohta kogutud andmeid, kuid enamikul juhtudel on need andmekogumid üksteisest eraldiseisvad. Kujutle ette, et inimteadmised on tohutu põldudega maha jäänud. Iga lohutus kujutab endast andmete kogumit: siin on majandusandmed, siin on poliitilised andmed - kõik need on teistelt sambadelt eraldatud.

Kuid vihm väheneb jätkuvalt ja andmete paikud jätkuvad, ulatudes 2,5 kvootiljoni baiti päevas [allikas: IBM]. (Selleks, et anda teile ülevaade selle hulgast, on mõned inimesed konservatiivselt hinnanud, et kõik inimestest kõnelevad sõnad on võrdne 5 kvintiillioniga andmetega.)

Kõik uued andmed pärinevad kliimaseadmetest, sotsiaalmeedia keskustest, digitaalmeediumi veebisaitidelt, online-tehingute registritest, mobiiltelefoni GPS-signaalidest ja lugematutest muudest allikatest. Teave maailmas valatakse eksponentsiaalselt. Tegelikult on IBMi sõnul loodud 90% maailma tänapäevastest andmetel ainult viimase kahe aasta jooksul.

Nii et vihm langeb. Andmebaasid paisuvad ja levivad, kattuvad ja ühendatakse seni, kuni pole rohkem kogusid - vaid suurt informatsiooni merel, mida me nimetame suurteks andmeteks.

Väärtuse paremaks mõistmiseks Suured andmed, mõtle sellele kolme v-i poolest: sortiment, kiirus ja maht. See hõlmab kõikide sortide andmeid, luuakse reaalajas ja kogub mahtusid, mis vallutavad kujutlusvõimet - petabaitide nurgale. See on miljoneid gigabaite, piisavalt ruumi 32-aastase MP3-faili hoidmiseks [allikas: BBC].

Kas me võime tõepoolest ehitada maailma simuleerimise selle kasvava hulga andmete põhjal? FutureICT projekti taga olevad mehed ja naised usuvad, et suudame - ja kõik ainult 1 miljardi euro eest (1,3 miljardit dollarit).

FutureICT projekt: teadmiste kollektor

Linnaliiklus on inimühiskonna keerukuse lihtsaks mudeliks.

Linnaliiklus on inimühiskonna keerukuse lihtsaks mudeliks.

Nii et siin oleme, kuni meie kaela suurte andmetega mererannast, kus on hämmastav suutmatus näha pilti, mida see illustreerib. Meie õnneks on mitmed suured tehnoloogialaatorid juba esitanud oma nõuded suurtele andmepiiridele.

NASA ja rahvusvahelised võrgundus hiiglased Cisco Systems arendavad 100 miljonit dollarit Planetaarne nahk, sõltumata FutureICT projektist. See integreeritud õhu-, mere-, maapinna- ja ruumiandurite süsteem võimaldab kosmoseagentralil koguda, analüüsida ja tõlgendada ülemaailmseid keskkonnaandmeid täieliku ja reaalajas planeedi Maa tunde saamiseks.

Kuid isegi Planetary Skin on vaid murdosa sellest, mida FutureICT meeskonnad loodavad saavutada. Projekt on Zürichis asuvas Šveitsi Föderaalse Tehnoloogiainstituudis modelleerimise ja simulatsiooni spetsialiseerunud sotsioloog, matemaatik ja füüsik Dirk Helbing.

Helbingi varajane töö 1990. aastatel keskendus linnaliiklusele, konkreetselt sellele, kuidas vältida kaskaadseid väikeseid liiklusüritusi, mis lõppkokkuvõttes põhjustavad ulatuslikke ummikuid. Tänapäeval on tema seostatud teedevahelised teed ühiskonnas, tehnoloogias, majanduses ja keskkonnas - kus rahatrahvid ulatuvad finantskriisist ja poliitilistest murrangutest kuni tuumariigini.

Saksa sündinud modelleerija võrdleb projekti eesmärke Euroopa Tuumauuringute Organisatsiooni suurte hädarünnakutega tegelevate organisatsioonide omadega, lähtudes sellest, et kirjeldada FutureICTi kui "teadmiste kokkulangejat". Nüüd, kui füsiistrid kuulsas osakeste kiirendajas üritavad vastata massi ja materiaalse põhiküsimustele, loodab FutureICT avaldada inimese tsivilisatsiooni aluseks olevaid sotsioloogilisi ja psühholoogilisi seadusi.

Lõppude lõpuks puudub suur teooria selle kohta, kuidas ühiskond toimib. Jälgi lihtsalt lõksude analoogia: meie varasemate andmete puudumine muutis sotsiaalteaduste jaoks võimatuks arendada süstemaatilist teadust inimühiskonnale - vähem kohaneda globaliseerumise ja tehnoloogiliste muutustega.

FutureICT on lisaks Euroopa Liidule andnud 1 miljardi euro (1,3 miljardit dollarit) pandile ka kümnete akadeemiliste asutuste, teadusasutuste, superarvutite, ettevõtete, tööstusharude ja valitsusasutuste koostöö. Meeskond on kaardistanud kümneaastase kursuse globaalsete info- ja kommunikatsioonitehnoloogiate töö leidmiseks.

Järgmisel lehel vaatleme kava komponentide põhikomponente.

FutureICT projekt: mida ta võtab

Kas Living Earth Simulator rikub teie privaatsust? FutureICT väidab, et projekti laius kõrvaldab kogu isikliku teabe. See ei puuduta teid, kus õhtusöötasite eile õhtul, vaid seda, millist demograafiat eelistati einestada.

Kas Living Earth Simulator rikub teie privaatsust? FutureICT väidab, et projekti laius kõrvaldab kogu isikliku teabe. See ei puuduta teid, kus õhtusöötasite eile õhtul, vaid seda, millist demograafiat eelistati einestada.

FutureICT projekt jaguneb kolmeks põhikomponendiks. Esiteks, see on Planetaarne närvisüsteem, ulatuslik andurite võrgustik, mis jälgib sotsiaalmajanduslikke, keskkonna- ja tehnoloogilisi süsteeme. Andurid ulatuvad teie kodus asuvatest arukatest võrguvõimsuse arvestitest Dow Jonesi tööstusliku keskmise tasemele merepõhjasse kuuluvate sonarmajakate ja mäestikupaikade ilmastikutingimuste jaoks. FutureICT töötab isegi MIT-i Media Labiga, et lisada nutitelefoni genereeritud andmed.

Planetaarsete närvisüsteemide komponendid on juba olemas - väljakutse on viia need kokku suurema infoplatvormi juurde.

Järgmine komponent on Living Earth Simulator ise, maailma ja inimühiskonna metamudel, mis põhineb planetaarne närvisüsteemil saadud informatsioonil ja analüüsil. Ärge mõtle seda virtuaalse maailma a la "The Matrix" siiski. Mõelge sellele, et ilmastikuolude näol on tegemist palju rohkem kui lihtsalt atmosfääriga.

Lõppeesmärk on see, et Living Earth Simulator võimaldab meil käivitada simuleerimisi, mis kujundavad tulevaste sündmuste põhjal konkreetseid küsimusi. Näiteks ei vasta simulaator küsimusele: "Mis juhtub 1. aprillil 2060?" enam kui vastus: "Mida ma söön hommikusöögiks 1. aprillil 2020?" Esimene küsimus on liiga lai ja viimane on liiga väike. Suuremale modelleerimisvahendile võimaldatakse valitsustel, organisatsioonidel või isegi üksikisikutel kasutada näitajaid ja muutujaid, mis on vajalikud selliste küsimuste uurimiseks nagu "Kuidas Iraani õlireostuse embargo täna homsele eurole mõjutab?"

Simulaatoril on ka avatud lähtekoodiga komponent, mis töötab sarnaselt iTunesi rakenduste poodiga. See Modelleerimise maailm võimaldab erinevatel teadlastel ja arendajatel üles laadida oma eksperdi modelleerimise komponendid, mis kaardistavad maailma nurki. Kujutage ette ekspertide loodud Wikipedia kus eesmärk ei ole pelgalt maailma selgitus, vaid ühendatud süsteemide simulatsioon.

Lõpuks pakub FutureICT-projekt ka Global Participatory Platform, mis loob kodanikele, ettevõtetele ja organisatsioonidele avatud raamistiku, et jagada ja uurida Living Earth Simulatoriga varustatud andmeid ja simulatsioone. Projekti see aspekt hõlmab kõike alates simulatsiooniprognooside avatud aruteludest, et nutitelefonide rakendused, mis kasutavad andmeid.

Kas see töötab? Kas see on suurte teaduste tulevik? Järgmisel lehel on meil kaootiline ja prognoositav.

Telli läbi kaosest

Enne nende avastamist 1600-ndate aastate lõpus leidsid mustad luibed läänemaailma teaduslikku võimatust.

Enne nende avastamist 1600-ndate aastate lõpus leidsid mustad luibed läänemaailma teaduslikku võimatust.

Vaatame tagasi hetkele ilmastikuprognoosid, samuti liblikate ja orkaanide maailma. Sa oled ilmselt kuulnud kaos teooria, matemaatiline valdkond, mis on seotud väga dünaamiliste süsteemide näiliselt häiritud käitumisega. Mõiste pärineb 1961. aastal meteoroloogist Edward N. Lorenzist ja tema võluväel sellest, kuidas kõige väiksemad atmosfääri muutujad võivad põhjustada drastiliselt erinevaid ilmamuutusi. Jah, see on liblikaefekt, mõte, et putukas võib oma tiivad Brasiilias lahti lüüa ja Texases tornaado sisse tuua.

Tema paljude muutujate tõttu on dünaamilist süsteemi nagu Maa atmosfääri raske ennustada - ja Living Earth Simulator eesmärk on prognoosida tulemusi dünaamilistes süsteemides, mis koosnevad põimunud dünaamilistest süsteemidest. Kuidas me loodame jääda sellisesse kaos ookeani? Lisaks arvan, et simuleeritud Maa oleks üks, kellel on juurdepääs Living Earth Simulatorile: maailma simulatsioon, millel on juurdepääs maailma simuleerimisele. Kas isegi superarvuti võib sellist keerukust leida ennustatavad mustrid?

Teised kriitikud püüavad meie võimet ennustada peaaegu üldse midagi. Nassim Nicholas Taleb's Mustade luideteooria võtab oma nime sellest, et enne Austraalia avastamist teatasid teaduslikud tähelepanekud, et kõik luiged olid valged. Seal polnud enam sellist asja nagu must luib, sest seal oli roheline või lillakas. Siis avastasid Euroopa maavaldajad must leiba Down Under - sündmus, mis oli nii ettearvamatu kui ka erakordne.

Must luik oli väljapoole, mis eksisteerib väljaspool põhjendatud ootusi. Kuid inimese vaim sõltub mustri äratundmisest, nii et Taleb kirjutab oma mustas leiba raamatus, et me mõtleme välja selgitused selle kohta, kuidas väljamõõde esineb, kui me selle kokku puutume, muutes selle seletatavaks ja prognoositavaks.

Oma olemuse tõttu on väljavoolud ennustamatud ja Talebi sõnul tähendab see suutmatust ajaloo arengut ennustada, arvestades seda, kui palju väljavoolusid, näiteks 1987. aasta turukrahhi, Nõukogude bloki kadumist ja 11. septembri terrorirünnakuid on oluliselt teavitanud inimeste sündmuste kujust.

Teine kriitika tuleneb ei prognoositavusest, vaid inimeste kangekaelsest ja iraalsest loomusest. Oletame hetkeks, et superarvutite kaabel ühel päeval hävitab kõik meie suured andmed ja annab meile nõu selle kohta, millises valikus teatud otsuses juhitakse meid mõnest suurematest katastroofidest eemale. Kas me kuulame masinaid?

Columbia ülikooli statistik Victoria Stodden väidab, et me ei pruugi seda eriti teha, eriti kui me ei suuda mõista arvutiotsust läinud arvukaid arvutusi [source: Weinberger]. Stodden viitab teadlaste hoiatustele kliimamuutuse ohtude kohta - ja kui sageli need simulatsioonipõhised hoiatused jäävad tähelepanuta.

Dirk Helbing ja FutureICT on endiselt kindlad, et Living Earth Simulator parandab märkimisväärselt inimkonna võimet toime tulla jätkusuutlikult dünaamiliselt muutuva maailma väljakutsetega. Mudelid ei ole ideaalsed, ei pilguheit kaugele tulevikku ega igapäevaelu minutiae. Kuid Helbingi sõnul annavad nad suurema ülevaate sellest, kui palju süsteeme, mis moodustavad inimühiskonna, tegelikult töötavad.

Avastage järgmisel lehel olevaid linke, et avastada veelgi rohkem tehnoloogiliste uuenduste tulevikku.


Video Täiendada: Life Begins: Crash Course Big History #4.




Uurimistöö


Kuidas Sars Töötab?
Kuidas Sars Töötab?

Mis On Loll Kuld?
Mis On Loll Kuld?

Teadusuudised


Ancient Pueblos Tohutu Turquoise Kaubanduse Võrgustik
Ancient Pueblos Tohutu Turquoise Kaubanduse Võrgustik

Väikelapsed Surid Narkootikumide Tragöödias. Miks Nende Emad Said Viagra?
Väikelapsed Surid Narkootikumide Tragöödias. Miks Nende Emad Said Viagra?

Antidepressantide Sünnitusjärgne Kokkupuude Paneb Rotid Autistlikuks
Antidepressantide Sünnitusjärgne Kokkupuude Paneb Rotid Autistlikuks

Dinosaurus Jalajäljed On Saladuses Leitud Lindude X-Rajades
Dinosaurus Jalajäljed On Saladuses Leitud Lindude X-Rajades

Need 5 Elukogemust On Seotud Tervisega Seotud Hüvedega
Need 5 Elukogemust On Seotud Tervisega Seotud Hüvedega


ET.WordsSideKick.com
Kõik Õigused Reserveeritud!
Mistahes Materjalide Reprodutseerimine Lubatud Ainult Prostanovkoy Aktiivne Link Saidile ET.WordsSideKick.com

© 2005–2019 ET.WordsSideKick.com