Siemens vytváří digitální dvojčata korálových útesů

Tags: Digital Twin | Korálové útesy | Siemens | WHOI

Sie­mens a Woods Hole Oce­a­no­gra­phic In­sti­tu­ti­on (WHOI) spo­lu­pra­cu­jí na vy­tvo­ře­ní prv­ní­ho di­gi­tál­ní­ho dvoj­če­te ko­rá­lo­vých útesů. Cílem je po­skyt­nout věd­cům a dal­ším za­in­te­re­so­va­ným sub­jek­tům tech­no­lo­gie 21. sto­le­tí pro ochra­nu a vý­zkum ko­rá­lo­vých útesů po celém světě. Kon­cept di­gi­tál­ní­ho dvoj­če­te, který je ob­vykle spo­jo­ván s vy­spě­lou vý­ro­bou nebo vý­kon­nos­tí vý­rob­ků, lze totiž vy­u­žít i při ře­še­ní zá­važ­ných eko­lo­gic­kých pro­blé­mů.

Ko­rá­lo­vé útesy od Flo­ri­dy až po jižní Pa­ci­fik čelí řadě hro­zeb sou­vi­se­jí­cích s kli­ma­tic­kou změ­nou a ubý­va­jí dosud ne­ví­da­ným tem­pem. Sou­čas­ně je téměř mi­li­ar­da lidí na světě na ko­rá­lo­vých úte­sech exis­tenč­ně zá­vis­lá.

Pro­jekt na­zva­ný Di­gi­tal Twin Net­work for the Coral Reef Blue Eco­no­my má za cíl na­bíd­nout mi­li­ó­nům in­ves­to­rů po celém světě uni­ver­zál­ní pří­stup k in­tu­i­tiv­ním a po­u­ži­tel­ným datům a ná­stro­jům, s nimiž lze pra­co­vat pro­střed­nic­tvím po­čí­ta­čů, no­te­boo­ků a mo­bil­ních te­le­fo­nů. Dal­ším cílem je pod­po­řit spo­lu­prá­ci mezi zú­čast­ně­ný­mi sub­jek­ty v tro­pic­kých ob­las­tech pro­střed­nic­tvím sdí­le­né glo­bál­ní plat­for­my pro ana­lý­zu a vi­zu­a­li­za­ci dat. Účast­ní­ci pro­jek­tu chtě­jí vy­bu­do­vat pro­po­je­nou glo­bál­ní síť di­gi­tál­ních útesů, tj. kom­plet­ní si­mu­la­ci sku­teč­ných ži­vých útesů téměř v re­ál­ném čase, která bude ob­sa­ho­vat in­for­ma­ce a pod­po­ro­vat úsilí o je­jich ochra­nu.

Spo­leč­ně s part­ne­ry z WHOI, UCSD, Na­tu­re Con­servan­cy a ve spo­lu­prá­ci s ně­ko­li­ka ma­lý­mi os­t­rov­ní­mi ti­cho­moř­ský­mi státy se vý­zkum­ní­ci Sie­men­su po­dí­le­li na vý­vo­ji pro­to­ty­pu di­gi­tál­ní­ho útesu Pal­my­ra Atoll Di­gi­tal Reef. Tým Sie­mens vy­tvo­řil re­a­lis­tic­ké 4D vi­zu­a­li­za­ce ko­rá­lo­vé­ho útesu podle vý­stu­pů hyd­ro­dy­na­mic­ké­ho mo­de­lu ze sys­té­mu ROMS (Re­gi­o­nal Ocean Mo­de­ling Sys­tem). Tyto vi­zu­a­li­za­ce vy­tvo­ři­ly zá­klad pro lo-fi (low-fi­de­li­ty) pro­to­typ. Od­bor­ní­ci ze Sie­men­su po­má­ha­li při roz­ho­vo­rech se sta­ke­hol­de­ry a bu­dou­cí­mi uži­va­te­li ná­stro­je. Jako další krok vy­tvo­ří vý­zkum­ní­ci Sie­men­su sku­teč­ný ná­stroj di­gi­tál­ní­ho dvoj­če­te do­pl­ně­ný o čtyři da­to­vé vrst­vy a ně­ko­lik mo­du­lů na pod­po­ru roz­ho­do­vá­ní.

To, na čem Sie­mens pra­cu­je, není jen di­gi­tál­ní dvoj­če zob­ra­zu­jí­cí ko­rá­lo­vé útesy. Jedná se o plat­for­mu, která všem zú­čast­ně­ným po­mů­že vy­tvá­řet a vi­zu­a­li­zo­vat scé­ná­ře typu „co když“, aby všich­ni, od vědců až po ry­bá­ře, mohli mezi sebou ko­mu­ni­ko­vat spo­leč­ným vi­zu­ál­ním ja­zy­kem a roz­ho­do­vat se lépe a rych­le­ji.

První funk­č­ní di­gi­tál­ní dvoj­če ko­rá­lo­vé­ho útesu bude rov­něž vy­tvo­ře­no na atolu Pal­my­ra, který je sou­čás­tí území USA v Ti­chém oce­á­nu. Ná­sled­ně by měl vznik­nout model di­gi­tál­ní­ho dvoj­če­te pri­o­rit­ních útesů, je­jichž se­znam vy­ply­ne ze spo­lu­prá­ce účast­ní­ků včet­ně sku­pin na ochra­nu pří­ro­dy a vlád­ních úřadů. Jakmi­le začne kom­plet­ní glo­bál­ní síť di­gi­tál­ních útesů fun­go­vat, bude vy­u­ží­vat data in­te­gro­va­ná téměř v re­ál­ném čase ze sa­te­li­tů, sen­zo­rů a ro­bo­tic­kých tech­no­lo­gií. En­vi­ron­men­tál­ní ma­na­že­ři, po­břež­ní ko­mu­ni­ty, ry­bá­ři a vý­zkum­ní pra­cov­ní­ci pak budou mít pří­stup ke stej­ným datům zob­ra­ze­ným uži­va­tel­sky op­ti­mál­ním způ­so­bem a budou moct vzá­jem­ně spo­lu­pra­co­vat.

Je možné na­pří­klad spus­tit si­mu­la­ce pro rok 2050 a uká­zat uži­va­te­lům, jak se útes pro­mě­ní ve srov­ná­ní se sou­čas­nou si­tu­a­cí.

Kromě Sie­men­se a WHOI se pro­jek­tu účast­ní rov­něž The Na­tu­re Con­servan­cy, Stan­ford Uni­ver­si­ty, Scrip­ps In­sti­tu­ti­on of Oce­a­no­gra­phy na Ka­li­forn­ské uni­ver­zi­tě v San Diegu, Uni­ver­si­ty of Guam, Mote Ma­ri­ne La­bo­ra­to­ry, Mar­shall Is­lands Con­servati­on So­ci­e­ty, Nati­o­nal Oce­a­nic and At­mosphe­ric Ad­mi­nis­trati­on (NOAA), Nati­o­nal Aca­de­my of Ma­ri­ne Re­search (NAMR) na Tchaj-wanu a Ebiil So­ci­e­ty na Palau.