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“活地球模拟器”将从几十亿个数据源中搜集信息

“活地球模拟器”也许相当于社会科学领域的“大型强子对撞机”

“活地球模拟器”目标之一:准确预测疾病传播

  北京时间12月31日消息,据国外媒体报道,一个由多国科学家组成的国际研究团队近日正致力于建立一个特殊的模拟器,据称可以复制地球上发生的任何事情,从全球天气模式到疾病的传播、国际金融交易,再到交通拥塞等。

  该模拟器被科学家们命名为“活地球模拟器”,这是世界上最具开拓性的计算机项目之一。“活地球模拟器”研究项目旨在加强对地球上所发生的所有事情的科学认识,提高对人类行为及环境力量的理解能力。因此,科学家认为,“活地球模拟器”就相当于社会科学领域的“大型强子对撞机”。

  瑞士联邦理工学院科学家赫尔宾博士表示,“如今我们面临许多问题,其中包括社会和经济的不稳定性、战争和疾病传播等,这些都与人类的行为有关。但是,很明显我们对社会和经济究竟是如何运行的这个问题缺乏清晰的理解。”赫尔宾博士是欧盟大型研究计划“未来信息通信技术知识加速器”(FuturIcT)项目的主席,“活地球模拟器”则是FuturIcT项目的组成部分。

  原理:知识对撞机

  赫尔宾博士声称,由于有了大型强子对撞机,科学家们对早期的宇宙有了更多的了解。他表示,现在需要的是一个知识加速器,从而让不同的科学分支进行对撞。“揭示潜藏于社会之下的原理和过程,则是我们这个世纪面临的最紧迫的科学挑战。”

  “活地球模拟器”就是这种类型的知识对撞机。因此,建立“活地球模拟器”是有必要的。赫尔宾博士认为,“活地球模拟器”将能够预测传染性疾病的传播,寻找解决气候变化的方法,甚至还可以发现可能将要到来的金融危机的迹象。

  那么,这样一个如此庞大的系统究竟是如何工作的呢?赫尔宾博士介绍说,首先,它需要一个数据组装过程,这些数据涵盖了地球上发生的大量活动。其次,它需要由一种目前还在建设的超级计算机提供支持,这种超级计算机可以执行海量数据处理任务。

  尽管目前硬件设施还没有建成,但大量的数据已经可以使用。比如,由美国宇航局领导实施的“行星皮肤”项目将能够将一个庞大的传感器网络连接起来,搜集海、陆、空以及太空的全方位气候数据,并形成有效的可用数据。此外,赫尔宾博士和他的研究团队已经识别出超过70种他们认为可用的在线数据源,如维基百科、谷歌地图等。赫尔宾博士表示,再整合来自金融市场、医疗记录、社会媒体等其他数百万个数据源,最终将能够为“活地球模拟器”提供强大数据支撑。

  下一步就是要建立一个框架,将这些混乱的数据输入模型之中,模型可以复制出地球上每天所发生的事情。当然,这种模拟器要想能够真正工作,还必须要社会学家、计算机科学家和工程师共同努力,制定出“活地球模拟器”的工作规范。

  技术:“语义网”技术

  赫尔宾博士认为,这种工作当然不可能仅仅留给传统的社会科学研究领域。但他同时也强调,“活地球模拟器”所需要的技术要在未来十年内才有可能完善。例如,“活地球模拟器”不仅仅必须要能够吸收海量数据,而且还要同时理解这些数据的含义。因此,随着所谓的“语义网”技术的成熟,这才有可能实现这一目标。

  如今,一个塞满了关于空气污染数据的数据库看起来与一台充当全球金融交易数据库的计算机几乎相同。但是,“语义网”技术将能够在读取数据本身的同时解码数据的描述,从而让计算机能够根据上下文来理解这个数据。赫尔宾博士认为,更重要的是,我们汇集数据的方法要着重于摒弃那些与个人直接相关的任何信息。这样就可以使得“活地球模拟器”能够整合出与人类行为相关的海量数据,而同时又能兼顾个人的隐私。

  一旦科学家们找到一种可以处理大规模社会和经济数据的方法,就有必要建立起超级计算机中心来处理这些数据并对地球进行模拟。当然,要想处理模拟地球过程的海量数据,必须要有足够强大的计算能力。这是一种极大的技术挑战,但它远非天方夜谭。

  数据分析专家彼特-瓦尔顿表示,“如果你见识过谷歌的数据处理能力,你就会明白‘活地球模拟器’的数据处理能力并不是问题。如果你承认全球每年生产的数据只有一小部分可以用于地球模拟,那么瓶颈问题就不再是数据处理能力。访问这些数据才是更大的挑战。”

  核心目标:为了人们的幸福

  当然,仅仅拥有大量的数据并不足以建立起一个可信的地球模拟器。瓦尔顿表示,“在过去这个世纪里,经济和社会领域都没有能够建立起拥有强大的预测能力的理论,虽然搜集了很多的数据。我怀疑,数据集越大,变数就越大。并不是我们对世界面临的许多问题了解不够多,如气候变化、贫富差距等,而是我们没有对我们所拥有的信息采取行动。”

  赫尔宾博士认为,“活地球模拟器”项目尽管面临诸多挑战,但它未来将能够帮助人们更好地理解全球社会经济趋势。“比如,在过去数年中,很明显我们需要更好的指示器来判断社会发展和社会安宁与否,而不是单纯依靠国民生产总值。”

  关键是,“活地球模拟器”项目将能够研制出更好的检测社会状态的方法,从而解决卫生、教育和环境等问题。这一切都是为了人们的幸福。(彬彬)

 

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