دوقلوهای دیجیتال زمین؛ تحولی در تصمیمگیریهای ایمنتر برای سیاره

با رشد فناوریهای محاسباتی و ذخیرهسازی، شرکتها و موسسات بیشتری به دنبال ساخت دوقلوی دیجیتال (Digital Twin) از زمین هستند؛ مدلی مجازی که با استفاده از دادههای گسترده، وضعیت فعلی زمین را شبیهسازی میکند و امکان پیشبینی رویدادهای مختلف را فراهم میآورد. این فناوری نه تنها در حوزههای هواشناسی، بلکه در برنامهریزی شهری، زیرساختها، بیمه و حتی مدیریت بلایای طبیعی بهکار گرفته میشود. هدف اصلی این است که تصمیمات سرمایهگذاری و سیاستگذاریها را بهگونهای بهینهسازی کنند که پاسخگوی نیازهای آینده باشند.
دوقلوی دیجیتال زمین؛ ابزاری برای پیشگیری از بلایا
ایده ساخت دوقلوی دیجیتال زمین از نیاز به درک بهتر روندهای طبیعی و انسانی در برابر تغییرات اقلیمی شکل گرفته است. این فناوری با تمرکز بر سیستمهای حیاتی مانند شبکههای برق و جادهها، به دانشمندان کمک میکند تأثیرات تغییرات اقلیمی را بر این سیستمها شبیهسازی و تحلیل کنند. مثلاً، مدلسازی چرخه آب در یک منطقه خاص میتواند بهطور دقیق نشان دهد که چگونه سیلابها یا خشکسالیها بر زندگی و زیرساختها تأثیر خواهند گذاشت. ناسا در این راستا اقدام به پشتیبانی از چندین پروژه تحقیقاتی نموده که هدف آنها بررسی و مطالعه ارتباطات محیطی و انسانی با تغییرات زمین است.
کاربردهای دوقلوهای دیجیتال در آینده
دوقلوهای دیجیتال میتوانند به پیشبینی وقایعی کمک کنند که هنوز رخ ندادهاند، اما ممکن است در آینده به واقعیت بپیوندند. این پیشبینیها به تصمیمگیری در زمینههایی مانند نحوه مقابله با آتشسوزیهای جنگلی، تعیین مسیر طوفانها و انتخاب مکانهای امن برای زیرساختها کمک میکنند. مثلاً، اگر قرار است جادهای در ساحل ساخته شود، دوقلوهای دیجیتال میتوانند تصویری از وضعیت آن منطقه در ۲۰ سال آینده ارائه دهند.
سابقه و نوآوری در دوقلوهای دیجیتال
اصطلاح دوقلوی دیجیتال بهطور رسمی در دهههای اخیر مطرح شد، اما در واقع نخستین نمونههای آن در دهه ۱۹۶۰ و توسط ناسا برای شبیهسازی ماموریتهای فضایی ابداع شد. این فناوری با پیشرفتهای صنعت بازی و پردازندههای گرافیکی (GPUs) از دهه ۲۰۰۰ به شکل کنونی توسعه یافت. مثلاً شرکت «بِلَکشَرک.اِی.آی» (Blackshark.ai) که تکنولوژی «ارکا هانتر» (Orca Huntr) را ساخته، توانسته است تصویری واقعی از ساختمانها و شهرها ایجاد کند و از این فناوری برای مقاصدی چون مقابله با آتشسوزیهای جنگلی استفاده نماید.
هوش مصنوعی مولد و دوقلوهای دیجیتال
هوش مصنوعی مولد (Generative AI) نقشی کلیدی در بهبود نمایش بصری و دقت دوقلوهای دیجیتال زمین ایفا میکند. بهعنوان مثال، مدل «استورمکَست» (StormCast) از شرکت انویدیا میتواند پیشبینیهای جوی را با دقت بالا انجام دهد. این مدل با بررسی مدلهای پیشبینی ملی و دادههای واقعی، اعتماد کاربران به پیشبینیهای خود را تقویت میکند. هدف نهایی، ایجاد مدلهایی است که قادر به ارائه پیشبینیهای سریع و دقیق برای رویدادهایی مانند طوفانها و حوادث طبیعی دیگر باشند.
چالشها و افق پیشروی دوقلوهای دیجیتال
اگرچه آینده دوقلوهای دیجیتال امیدوارکننده است، اما چالشهایی همچون جمعآوری و یکپارچهسازی دادههای مختلف و ایجاد نمایشی بصری برای این مدلها وجود دارد. مثلاً اتحادیه اروپا در پروژهای به نام «دستینئی» (DestinE) قصد دارد دوقلوی دیجیتال زمین را برای نظارت بر کیفیت هوا، مهاجرت ماهیها و حتی آلودگی قطبی توسعه دهد. با این حال، کیفیت و دقت دادهها میتواند بر نتایج این پروژهها تاثیر بگذارد.
دوقلوهای دیجیتال از ابزارهایی نظیر هوش مصنوعی، یادگیری ماشینی و اینترنت اشیا (IoT) بهره میگیرند و به محققان کمک میکنند تا ارتباطات پیچیده بین عناصر مختلف زمین را بهتر درک کنند. هرچند که ساخت چنین مدلی بهطور کامل غیرممکن است، ولی ایجاد ساختارهای عمومی میتواند به هماهنگی و همکاری در تحقیقات آینده کمک شایانی کند.
این نوشتهها را هم بخوانید