Hükümetlerarası İklim Değişikliği Paneli (IPCC) tarafından 9 Ağustos 2021’de yayınlanan yeni raporun açıkça ortaya koyduğu gibi; fırtınalar, seller ve aşırı hava olayları milyonlarca insanı yuvalarından ediyor. Ekinleri öldüren ve su kıtlığını arttıran kuraklık ve giderek sıklaşan orman yangınları ise gezegeni harap ediyor. Ve tüm bu tehlikelerin sıklığı ve şiddeti gün geçtikçe artıyor. Yayınlanan rapora veya özetlerine bir göz gezdirdiyseniz, ülkelerin yeterince aksiyon almadığı sonucuna varıldığını ve bunun defalarca tekrarlandığını hatırlarsınız. Şiddetini artıran tüm bu felaketleri daha da korkunç kılan; daha agresif, akıllı ve stratejik adımlar atmazsak bizi neyin beklediğini tam olarak anlayamamaktır. Hükümetlerin alınacak aksiyonlara nereden ve nasıl başlayacağını bilmek bu noktada hayati bir önem taşır. İşte tüm bu zorluklar, iklim biliminin kapsamlı bir şekilde anlaşılması ihtiyacının günbegün altını çiziyor. Gezegenin birbiriyle ilişkili dinamiklerini tam olarak anlamadan, iklim değişikliğinin etkisini ve hangi etki azaltıcı önlemlere öncelik verilmesi gerektiğini doğru bir şekilde tahmin etmek zordur.

Dünyanın bir zaman makinesine ihtiyacı var. Neyse ki artık yapay zekâyı, hızlandırılmış işlem gücünü ve bilimi kullanarak dünyanın dijital bir ikizini oluşturabileceğiz ve bu da bizim zaman makinemiz olacak. Peki nasıl?

Omniverse ve Earth-2

Güçlü iklim modelleri, dünyanın karşı karşıya olduğu iklim krizinin ölçeğiyle ilgili her türlü belirsizliği ortadan kaldırmaya yardımcı olsa da, bu modeller, iklim krizinin günlük yaşamlarımızı nasıl etkileyeceği veya yerel düzeyde bu krize nasıl yanıt verileceği hakkında bize pek bir şey söyleyemeyen büyük küresel simülasyonlardır. Bulutların, fırtınaların, hava ve okyanus akıntılarının, ormanların, otlakların, orman yangınlarının ve buz tabakalarının davranışları dahil olmak üzere Dünya'nın iklimini doğru bir şekilde modellemek için sahip olduklarımızdan 1000 kat daha güçlü bir süper bilgisayara ihtiyacımız var. Daha açık konuşmak gerekirse, saniyede sekstilyon (10²¹) hesaplama yapabilen veya Moore yasasının bugünden 1000 kat daha hızlı çipler üretmesi için onlarca yıl bekleyen zetta ölçekli bir süper bilgisayar gerekecek. Şu anda karşı karşıya olduğumuz zorluklar için iki seçenek de işe yaramayacak.

NVIDIA’ya göre, iklim krizi konusunda nerede ve nasıl önlem alınacağını gerçekten bilmek için daha fazla veriye, daha iyi modellemeye ve daha hızlı bilgisayarlara ihtiyacımız var. Bu nedenle şirket, iklim krizinin geleceğini daha doğru tahmin etmek için Dünya’nın tam bir küresel 3D metaverse simülasyonu olan Earth 2'yi oluşturmakla görevli bir süper bilgisayar inşa ediyor. Dijital ikiz sistem, şirketin Omniverse platformunu, iklim krizinin tüm bölgedeki etkisini tahmin etmek için fizik yasalarından ve veri akışından beslenen bir AI çerçevesi olan NVIDIA Modulus ile birleştirecek. Eşi görülmemiş ölçekte bir AI-süper bilgisayar tarafından desteklenen bu sistem, topluluğun dev bir adım atmasını ve Dünya'yı doğru bir şekilde modellemesini sağlayacak. Tüm gezegenin muazzam, karmaşık dinamiklerini modelleyecek bir dijital ikiz inşa edilebilirse, bu teknolojiden yararlanabilecek uygulamaların sayısını bir hayal edin…

Dijital İkizler

Dijital ikiz, gerçek dünyadaki karşılığın nasıl performans gösterdiğini değerlendirmek, hataları teşhis/tahmin etmek veya gelecekteki değişikliklerin davranışını nasıl değiştirebileceğini simüle etmek için kullanılabilen, gerçek dünyadaki bir nesnenin, makinenin veya sistemin sanal bir modelidir. Tipik olarak, bir dijital ikiz, modeli güncel tutmak için hem bir dijital simülasyonu hem de gerçek dünya sisteminden canlı sensör verilerini içerir. Kameraların, sensörlerin ve grafik işlemcilerin artması sayesinde, dijital ikizler birden çok endüstride kullanılıyor. Tıp alanında iç organları incelemek için; endüstriyel tasarımcılar tarafından savaş jetleri, araba ve uçak prototipleri oluşturmak için; mimarlar tarafından ise iç mekanları ve çevresel sistemlerini tam olarak modelleyen binalar tasarlamak için kullanılıyor.

Dijital ikizleri erken benimseyenler firmalardan biri olan General Electric, jet motorları, rüzgâr çiftlikleri, açık deniz petrol kuleleri, pompalar ve güç jeneratörleri gibi 1,2 milyondan fazla dijital ikiz fiziksel varlığa sahiptir. Şirket, gerçek zamanlı izleme yeteneklerinin, müşterilerin arıza sürelerini ve bakım maliyetlerini azaltarak 1,5 milyar dolardan fazla tasarruf sağladığını belirtiyor. BMW Group, tüm fabrikaları doğru bir şekilde yeniden oluşturmak için dijital ikizleri kullanıyor. BMW'nin her yıl ürettiği 2,5 milyon aracın neredeyse tamamı özel gereksinimlere sahip olduğundan, şirket sürekli olarak üretimi optimize etmenin yollarını arıyor. Yazılımları, mimarlar tarafından köprüler, kamu hizmetleri ve büyük endüstriyel binalar tasarlamak için kullanılan Bentley Systems, müşterilerin büyük endüstriyel tesisleri ve açık deniz tesislerini gerçek zamanlı olarak fiziksel yapıların içinden geçiyormuş gibi sanal olarak keşfetmelerini sağlamak için dijital ikizleri kullanıyor.

Dijital ikizler şimdiye kadar çoğunlukla endüstriyel kaynaklar için kullanılıyordu. Ancak, artık dünyanın iklimini yönlendiren atmosfer ve okyanuslar gibi sistemlerdeki değişiklikleri izlemek ve tahmin etmek için daha etkileşimli ve ayrıntılı bir yol sağlamak için benzer fikirlerin iklim simülasyonlarına da uygulanması planlanıyor.

Haberlerde artık sıkça karşımıza çıkan korkunç manşetleri ve yürek burkan görüntüleri kuşkusuz görmüşsünüzdür. Bu olayları çok daha önceden doğru bir şekilde tahmin edebilseydik, bu manşetler değişecekti. İnsanlar o zaman ya belirli bölgelere hiç taşınmamaları gerektiğini ya da bu bölgelerdeki altyapıyı yaklaşan iklim olaylarına uygun bir şekilde inşa etmeyi bileceklerdi.

Firmanın CEO’su Jensen Huang, Nvidia'nın modelinin belirlenen bölgelerdeki aşırı hava değişikliklerini on yıllar öncesinden tahmin edebileceğini umuyor. Model ayrıca, en düşük maliyetle hangisinin en büyük etkiye sahip olacağını bulmak için çeşitli eylem yollarının simülasyonlarını çalıştırarak çözümler bulmaya yardımcı olmayı amaçlayacak. ECMWF'de müdür yardımcısı Peter Bauer ise, sonucun dünyanın her yönünün tek bir homojen simülasyonu olmayacağını, ancak kullanıcıların ilgilendikleri soruları yanıtlamak için gerekli olan modelleri ve verileri çekmelerini sağlayan etkileşimli bir platform olacağını belirtiyor. Proje önümüzdeki on yılda kademeli olarak uygulanacak, ancak teslim etmeyi umdukları ilk iki dijital ikiz, biri sel ve orman yangınları gibi aşırı hava olaylarını tahmin etmeyi, diğeri ise iklim adaptasyonu ve azaltma çabalarını desteklemek için daha uzun vadeli tahminler sağlamayı amaçlıyor.