12.01.2011 16:00

Живой симулятор Земли спасет человечество

Группа ученых из разных стран намерена создать компьютерный симулятор, который будет способен воспроизводить все процессы, происходящие на Земле. Данный проект, получивший название "Живой симулятор Земли" (LES), призван помочь науке понять, как поведение человека влияет на развитие общества и каким образом формируется окружающий нас мир.

Фото: Фото: AP

"Многие сегодняшние проблемы, в том числе социальная и экономическая нестабильность, войны, распространение болезней, связаны с человеческим поведением, но, похоже, существует серьезное непонимание того, как работают общество и экономика", — сказал один из разработчиков проекта доктор Хелбинг из Швейцарского федерального технологического института.

Исследователь также заметил, что благодаря деятельности Большого адронного коллайдера люди смогли проникнуть в некоторые тайны Вселенной, однако их знания о земных процессах по-прежнему весьма фрагментарны и недостоверны. По мнению ученого, человечеству нужен "ускоритель знаний", который позволит сталкивать между собой не элементарные частицы, а различные области знания. "Открытие скрытых законов и процессов, определяющих жизнь общества, — это наиболее насущная научная задача нашего века", — считает доктор Хелбинг.

Таким "ускорителем знаний", по мнению ученых, вполне может стать LES. С его помощью, вероятно, люди смогут прогнозировать распространение инфекционных заболеваний (таких, как свиной или птичий грипп), а также определять методы борьбы с климатическими переменами или даже обнаруживать самые тонкие намеки на грядущие финансовые кризисы.

Что же нужно для того, чтобы этот удивительный симулятор заработал? Для начала в систему нужно будет ввести огромное количество данных обо всем, что происходит на планете. По словам доктора Хелбинга, он и его коллеги уже определили в интернете более 70 источников данных, которыми можно будет пользоваться. В их числе онлайн-энциклопедия Wikipedia, картографический сервис Google Maps и хранилище данных британского правительства Data. gov.uk.

Кроме виртуальных ресурсов планируется создание баз данных, получаемых от аппаратуры, применяемой в самых различных отраслях науки. К примеру, в рамках проекта "Кожа планеты", осуществляемого под эгидой американского аэрокосмического агентства НАСА, создается исполинская сеть датчиков, собирающих климатическую информацию из воздуха, земли, моря и космоса. Другие подразделы проекта планируют использовать данные подводного, сейсмического и биологического мониторинга нашей планеты.

Фото: AP

Предполагается, что двигателем системы станет цепь пока не построенных суперкомпьютеров, способная обрабатывать информацию с невиданной скоростью. И хотя "железо" для этой системы пока не готово, ученые считают это делом ближайшего будущего. Вполне возможно, кристаллы процессоров подобных машин будут сделаны из графена (о перспективах использования данного материала в кибернетике "Правда.Ру" уже писала в статье "Нобелевская премия за плоскую штуку").

Разработчики предполагают, что ЭВМ будут осуществлять интеграцию всех потоков данных, получаемых в режиме реального времени из разных источников информации — от финансовых рынков до медицинских наблюдений или, скажем, социальных сетей. Доктор Хелбинг убежден, что в конце концов все это и станет питательной средой для работы симулятора. А следующим шагом станет использование этого исполинского массива данных для построения моделей, которые смогут достаточно точно отображать процессы, происходящие на Земле.

Однако, по мнению ученых, это станет возможным только тогда, когда социологи, компьютерщики и инженеры разработают набор неких правил, по которым и будет работать LES. В то же время доктор Хелбинг уверен, что эту работу нельзя поручать традиционным исследователям-социологам, поскольку в их случае обычно годы работыприводят к получению весьма ограниченных объемов данных, что весьма неэффективно. Так что тех из них, кто будет работать с симулятором, придется готовить совсем по другим учебным программам, которые, в свою очередь, тоже нужно создать.

Кроме того, исследователи считают, что при составлении баз данных для симулятора нельзя полагаться на результаты, которые были получены раньше, поскольку технология, которая понадобится для безупречной работы LES, появится только в течение наступающего десятилетия. Считается, что, составляя мозаику из гигантских объемов данных, LES должен будет одновременно "понимать", что все они значат. А это, по словам доктора Хелбинга, станет возможным только с взрослением технологий так называемой семантической паутины.

Например, база данных о загрязнении воздуха, с точки зрения современного компьютера, будет выглядеть примерно так же, как сведения о глобальных финансовых транзакциях, то есть как просто огромное количество разных цифр. Технология же семантической паутины кодирует не только сами данные, но и их описание, что дает возможность компьютеру воспринимать информацию в более широком контексте. Таким образом, LES всегда будет знать, с чем конкретно ему приходится работать в данный момент времени.

Более того, по мнению ученых, новый подход к объединению данных требует отделять общую информацию от той, что имеет отношение непосредственно к конкретному человеку. Это позволит системе LES работать с данными о деятельности того или иного представителя рода человеческого, но при этом не вторгаться в его "приватную" область.

Фото: AP

Однако для того, чтобы проект "Живой симулятор Земли" заработал, мало создать обширные базы данных и построить суперкомпьютеры. Нужно еще наладить сеть, с помощью которой они смогут общаться друг с другом. Впрочем, уже сейчас некоторые исследователи признают: хотя задача построения сети такой мощности, которая позволит справиться с колоссальными объемами информации, необходимыми для LES, очень сложна, ее нельзя считать неразрешимой. Поскольку некие аналоги подобной "паутины" уже имеются.

"Если посмотреть на мощности фирмы Google, станет ясно, что LES не должен споткнуться об эту проблему", — считает Пит Уорден, основатель проекта OpenHeatMap и специалист по информационному анализу. Руководство данной компании весьма неохотно говорит о том объеме данных, который портал в состоянии обработать, однако ходят слухи, что на май 2010 года Google располагал где-то 39 тысячами серверов, на которых обрабатывался эксабайт данных в месяц (этого объема достаточно, чтобы заполнить 2 миллиарда компакт-дисков). Так что если учесть, что для симуляции пригодится лишь небольшая часть нескольких сотен эксабайтов подробной информации, обрабатываемой во всем мире, то получается, что сама обработка данных не будет слабым местом системы.

Читайте также: Люди встроены в беспроводные сети

"Обладание огромным объемом информации недостаточно для достоверного моделирования планеты, — утверждает Уорден. — Экономика и социология, несмотря на массу информации, доступную в последнее время, так и не смогли создать теории, способные предсказать будущие процессы. Я не уверен, что еще больший объем информации здесь что-то кардинально изменит. Видимо, нужны другие методы ее анализа. Эту задачу и призван решить LES".

Кроме того, некоторые исследователи полагают, что симулятор сможет стать первой в мире виртуальной лабораторией, которая сможет объединить исследования специалистов, живущих в разных частях нашей планеты, но занимающихся схожей деятельностью. Таким образом, многократного "изобретения велосипеда" в будущем удастся избежать. Среди ученых, работающих над проектом, есть и такие, которые уверены, что LES станет еще одним шагом в создании искусственного интеллекта.

Читайте самое интересное в рубрике "Наука и техника"