18新利最新登入生命地球模拟器将如何工作

模拟使我们能够通过另一个系统或过程的运行来测试和体验另一个系统或过程。一个美国空军飞行模拟器允许有抱负的战斗机飞行员试驾f - 22猛禽战斗机不会危及他们自己，也不会危及价值两亿美元的飞机。同样地，一个“复苏安妮”心肺复苏训练假人代替一个没有反应的受害者，而不会冒生命危险。

人们从很久以前就开始求助于模型和模拟。人类和动物的模型经常出现在史前遗址，古埃及人、希腊人和罗马人都建造了他们的交通工具和建筑物的模型。除了仪式用途外，这些微型模型还用作教学和规划的工具——就像我们今天使用的模型一样。

人类还发明了复制物质形态以外的其他方法。他们学会了模拟系统。例如，古代的星盘在2000多年的时间里一直是一个不可或缺的天文工具，是夜空和地球位置的工作模型星星．用户将设备握在掌心，绘制出巨大的星际运动，并通过操作数据来衡量时间，地点和距离。

星盘本质上是一台模拟计算机，一种前数字设备，它集成了电气、液压或者机械系统来模拟另一个系统。货币国民收入模拟计算机(MONIAC)是模拟计算的另一个经典例子。1949年，工程师兼经济学家比尔·菲利普斯(Bill Phillips)建造了MONIAC，利用彩色水流通过管道、排水管和水泵来模拟英国经济。

然而，数字计算改变了一切。18新利最新登入想想气象学吧，这是一门研究大气和天气的科学。计算机的进步使气象学家超越了仅仅基于观测的预测，并实现了数值天气预测(NWP)模型，其中计算机提取过去和现在的大气数据来构建未来天气的预测模型。

科学天气预报还远远不够完美，但更好的方程、更强大的计算机和不断扩大的大气数据集将继续提高我们模拟的准确性。

但我们真的能模拟世界本身吗?为了找到答案，我们必须在大数据的水域中遨游。

模拟以外部数据为基础。在这种情况下天气模拟在美国，计算机模型需要大量的过去和现在的大气读数——从苏格兰阿伯丁(Aberdeen)的温度到地球的当前距离太阳．所有这些结合在一起形成了一幅更完整的世界天气图。

人类已经收集了一系列主题的大量数据，但在大多数情况下，这些数据集彼此独立。只要把人类的知识想象成一片布满水坑的广阔田野。每个水坑都代表一组数据:这里是经济数据，那里是政治数据——所有这些数据都与其他水坑不同。

但雨还在继续下，数据的水坑也在继续膨胀，每天的数据量达到2.5万亿字节[来源:IBM］．(为了让你知道这个数字有多疯狂，一些人保守地估计18新利最新登入，人类说过的所有单词等于5亿亿字节的数据。)

所有这些新数据都来自气候传感器、社交媒体中心、数字媒体网站、在线交易记录和手机GPS信号还有无数其他来源。关于这个18luck手机登录世界的信息以指数级的速度涌入。事实上，根据IBM的数据，当今世界上90%的数据是在过去两年里创建的。

于是下雨了。数据池不断膨胀、扩散、重叠、合并，直到不再有数据池——只剩下我们称之为大数据的浩瀚信息海洋。18luck手机登录

为了更好地理解的价值大数据在美国，可以把它看成三个v:多样性(variety)、速度(velocity)和体积(volume)。它包含了各种各样的数据，实时生成，并以惊人的数量积累起来——达到千兆字节。这是100万千兆字节，足够存放一个长达32年的MP3文件[来源:英国广播公司］．

我们真的能从这些不断增长的数据财富中建立一个世界的模拟吗?“未来信息通信技术项目”(FutureICT Project)背后的男男女女相信我们可以做到——而且只需要10亿欧元(13亿美元)。

所以我们就这样，深陷在大数据的海洋中，却无法看到它所描绘的大图景。幸运的是，几家主要的技术公司已经在大数据领域站稳了脚跟。

美国国家航空航天局和跨国网络巨头思科系统公司正在开发一项价值1亿美元的计划行星的皮肤，独立于FutureICT项目。这个集成了空气、海洋、地面和空间传感器的系统将使航天局能够捕捉、分析和解释全球环境数据，以获得更完整、实时的感知地球．

然而，即使是行星皮肤也只是FutureICT团队希望实现的目标的一小部分。这个项目是社会学家、数学家和物理学家Dirk Helbing的创意，他在苏黎世的瑞士联邦理工学院专门研究建模和仿真。

赫尔宾在20世纪90年代的早期工作重点是城市交通，特别是如何防止级联的小型交通事件最终导致大规模拥堵。18新利最新登入如今，他所描绘的交织之路是社会、技术、经济和环境的道路——其中的利害关系从金融危机和政治动荡到核战．

这位德国出生的建模师将该项目的目标与欧洲核研究组织的目标进行了比较大型强子对撞机他甚至将FutureICT描述为“知识对撞机”。就像物理学家在著名的粒子加速器中试图回答关于质量和物质的基本问题一样，FutureICT希望揭示支撑人类文明的潜在社会学和心理学规律。

毕竟，没有什么宏大的理论能解释社会是如何运作的。18新利最新登入回想一下水坑的比喻:我们以前缺乏数据，这使得社会科学不可能发展出一门关于人类社会的系统科学——更不用说跟上全球化和技术变革的步伐了。

除了欧盟10亿欧元(13亿美元)的承诺外，FutureICT还获得了数十家学术机构、研究组织、超级计算中心、企业、工业和政府机构的合作。该团队制定了一个为期10年的计划，以重塑全球信息和通信技术的工作方式。18luck手机登录18新利最新登入

在下一页中，我们将看看构成该计划的关键组件。

FutureICT项目分为三个核心部分。首先是行星神经系统这是一个由监测社会经济、环境和技术系统的传感器组成的庞大网络。传感器的范围从智能电网电能表从你家的道琼斯工业平均指数到海底声纳信标和山顶气象站．FutureICT甚至与麻省理工学院的媒体实验室合作智能手机生成的数据。

行星神经系统的许多组件已经存在——挑战是将它们整合到一个更大的信息平台上。18luck手机登录

下一个组件是地球生命模拟器它本身就是一个基于行星神经系统的信息和分析的世界和人类社会的元模型。18luck手机登录然而，不要把它想象成《黑客帝国》(The Matrix)中的虚拟世界。18新利最新登入把它想象成一个天气预报，它模拟的不仅仅是大气。

最终的想法是，“生机地球模拟器”将允许我们运行模拟，根据特定的问题预测未来的事件。例如，模拟器不会回答“2060年4月1日会发生什么?”这个问题，而是会回答“2020年4月1日我早餐吃什么?”前一个问题太宽泛，后一个问题太小。相反，大规模的建模工具将允许政府、组织甚至个人运行所需的参数和变量，以探索诸如“今天的伊朗石油禁运将如何影响明天的欧元?”18新利最新登入

该模拟器还将拥有一个开源组件，其运行方式与iTunes应用程序商店非常相似。这建模世界将使各种科学家和开发人员能够上传他们自己的专家建模组件，绘制世界各地的地图。想象一下专家生成维基百科其中的目标不仅仅是对世界的解释，而是对相互连接的系统的模拟。

最后，FutureICT项目的特点是全球参与平台，它将作为一个开放的框架，供市民、企业和组织共享和探索由“生机地球模拟器”提供支持的数据和模拟。这方面的项目将包括从模拟器预测的公开辩论到利用数据的智能手机应用程序。

这会有用吗?这真的是大数据的大科学未来吗?在下一页中，我们将看到混乱——但可以预测。

让我们回到天气预报一瞬间，以及世界的蝴蝶和飓风．你可能听说过混沌理论这是一个数学领域，研究高度动态系统看似无序的行为。这个词起源于1961年，由气象学家爱德华·n·洛伦兹提出，他痴迷于最小的大气变量如何导致截然不同的天气模型。18新利最新登入是的，这是蝴蝶效应在巴西，一只昆虫可能会扇动翅膀，引发一场骚乱龙卷风在德克萨斯州。

由于其变量多，一个动态系统如地球地球的大气是难以预测的——地球生命模拟器旨在预测由相互交织的动态系统组成的动态系统的结果。18新利最新登入在这样一片混乱的海洋中，我们怎么能保持漂浮?另外，考虑到模拟地球将是一个可以访问活地球模拟器的地球:一个可以访问模拟世界的模拟世界。即使是超级计算机也能在如此复杂的环境中找到可预测的模式吗?

其他批评者则把矛头指向我们预测几乎任何事情的能力。纳西姆·尼古拉斯·塔勒布黑天鹅理论得名于这样一个事实:在发现澳大利亚之前，科学观察表明所有的天鹅都是白色的。没有所谓的黑天鹅，只有绿色或紫色的天鹅。后来，欧洲探险家在澳大利亚发现了一只黑天鹅——这是一个既不可预测又异常的事件。

黑天鹅是一只离群值，超出合理预期的范围。但人类的思维依赖于模式识别，因此，塔勒布在他的《黑天鹅》一书中写道，我们人类在遇到异常值后才会对其进行解释，使其变得可解释和可预测。

根据塔勒布的说法，就其本质而言，异常值是不可预测的，这意味着无法预测历史的进程，因为1987年的市场崩溃、苏联集团的解体和苏联解体等异常值是如此之多18新利最新登入9·11恐怖袭击极大地改变了人类事件的形态。

另一种批评不是来自可预测性的科学，而是来自人类顽固和非理性的天性。假设有一天，一群超级计算机将处理我们所有的大数据，并建议我们在某个特定决策中的哪一种选择将使我们避免一些重大灾难。我们会听机器的声音吗?

哥伦比亚大学统计学家维多利亚·斯托登认为，我们可能不会，特别是如果我们无法理解计算机决策中的庞大计算的话[来源:温伯格］．斯托登指出，科学家们对气候变化危险的警告，以及这些基于模拟的警告经常被忽视。18新利最新登入

然而，Dirk Helbing和FutureICT仍然有信心，“生机地球模拟器”将极大地提18新利最新登入高人类可持续应对动态变化世界挑战的能力。这些模型不会是完美的，不会瞥见遥远的未来或日常生活的细节。但是，根据赫尔宾的说法，它们将让我们更深入地了解构成人类社会的系统究竟有多少。18新利最新登入

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