Cinci inovații care vor schimba lumea de mâine: Macroscoape pentru a înțelege complexitatea Terrei

În anul 1609 Galileo a inventat telescopul și a văzut pentru prima oară cosmosul într-un mod cu totul nou. Această descoperire a infirmat teoria că Pământul se află în centrul Universului și a demonstrat că planeta noastră, la fel ca și celelalte, se rotește în jurul Soarelui, realitate care până atunci a fost imposibil de observat direct. IBM Research are ambiția de a se plasa în această tradiție a inovațiilor, fie că este vorba de noi dispozitive tehnologice sau de noi instrumente software, pentru a descoperi realitatea înconjurătoare, de la nivelul nanoscopic la cel macroscopic.

IBM identifică cinci inovații care au potențialul de a ne schimba viața în următorii cinci ani:

Macroscoape pentru a înțelege complexitatea realității

În următorii cinci ani vom folosi algoritmi de învățare automată și software pentru a organiza mai bine informațiile despre lumea înconjurătoare și pentru a putea vizualiza și înțelege numeroasele și complexele date adunate de miliarde de dispozitive. IBM a numit acest sistem “macroscop”, însă spre deosebire de microscopul cu care vedem lucrurile foarte mici sau de telescopul cu care vedem lucrurile foarte îndepărtate, macroscopul constă într-un sistem software și de algoritmi care va aduna laolaltă toate datele complexe cu privire la Pământ și le va analiza pentru a le afla secetele.

În prezent, nu dispunem decât de o fereastră îngustă prin care să privim ecosistemul complex și interconectat din care facem parte. Reușim să adunăm cantități uriașe de date, dar majoritatea lor rămân neorganizate. În aceste condiții nu este deloc surprinzător că oamenii de știință ajung să își petreacă în medie 80% din timp căutând și ordonând date în loc să-și dedice acest timp pentru analiza și înțelegerea acestor date. Datorită Internetului lucrurilor (Internet of Things — IoT), noi surse de date apar zilnic de la milioanele de obiecte interconectate — de la frigidere, becuri și sisteme de monitorizare cardiacă permanentă și până la drone, camere video automate, sateliți sau telescoape. Deja există peste 6 miliarde de dispozitive interconectate care generează zeci de exabiți de date pe lună (un exabit = un miliard de gigabiți), cu o rată de creștere de peste 30% pe an. După ce am reușit să digitalizăm informația, tranzacțiile comerciale și interacțiunile sociale, iată că ne aflăm în plin proces de digitalizare a lumii înconjurătoare.

Peste cinci ani, tehnologia macroscopică va transforma multe industrii, oferind noi informații despre unele dintre cele mai importante probleme cu care ne confruntăm, cum ar fi disponibilitatea alimentelor, a apei și energiei. Prin agregarea, organizarea și analiza datelor despre climă, starea solului, resursele de apă și legătura dintre acestea și practicile de irigare, spre exemplu, o nouă generație de fermieri va dispune de informații relevante pentru a alege cele mai potrivite culturi, locul unde să le cultive și cum să le crească randamentul, conservând în același timp prețioasa apă.

Dincolo de planeta noastră, tehnologia macroscopică poate să se ocupe, spre exemplu, de indexarea și corelarea datelor culese de telescoape pentru a preconiza impacturile dintre asteroizi și a afla mai multe despre compoziția acestora.

În 2012, IBM Research a început să analizeze acest concept la Podgoria Gallo, integrând datele cu privire la irigații, sol și condițiile meteorologice cu cele obținute din satelit și cu datele provenite de la alte sisteme pentru a preconiza cu exactitate de câtă apă este nevoie pentru a obține o recoltă de struguri optimă, atât din punct de vedere cantitativ cât și calitativ. În viitorul , astfel de abordări vor putea fi aplicate în orice domeniu de activitate.

“Am lucrat la elaborarea unui microscop optic în câmp apropiat pentru a studia moleculele individuale la rezoluții spațiale înalte. De asemenea, am contribuit la câștigarea de către IBM a premiului Vintage Report Innovation din partea industriei vinicole prin participarea la realizarea unui sistem de irigații prototip bazat pe tehnologie IoT și care a scăzut consumul de apă cu 25% și a crescut recolta cu 26% la Podgoria Gallo”, a declarat Hendrik Hamann, Research Manager for Physical Analytics, IBM Research.
Sursa foto: research.ibm.com

Cercetările desfășurate de IBM sunt concentrate asupra aflării cât mai multor informații despre lumea înconjurătoare, pe măsură ce aceasta devine tot mai instrumentată, și pentru o mai bună înțelegere a unor sisteme complexe și interconectate precum vremea, clima, hidrologia pânzei freatice sau rețelele electrice. Simțurile noastre nu pot decât să ne ofere o imagine simplă asupra unui ecosistem care este în mod infinit mai interconectat și mai complex.

Urmând apariției și dezvoltării internetului, unde, desigur, toate datele sunt digitale și care a dus și la digitalizarea afacerilor și apoi a interacțiunilor sociale, digitalizarea lumii înconjurătoare este următorul pas logic. Tot ceea ce există în lumea înconjurătoare poate fi corelat în timp și spațiu, deschizând astfel posibilitatea de a căuta și analiza volume mari de informații geospațiale complexe pentru a descoperi noi detalii ale problemelor fundamentale cu care ne confruntăm. Astfel, în următorii cinci ani, noile tehnologii macroscopice ne vor permite să observăm în detaliu medii complexe din lumea înconjurătoare prin organizarea și indexarea informației geospațiale — la fel cum inventarea microscopului a făcut posibilă descoperirea lumii microorganismelor iar cea a telescopului ne-a deschis ochii asupra cosmosului și locului nostru în Univers.

Această tehnologie are potențialul de a schimba lumea. Dacă ne gândim că populația planetei va depăși 9 miliarde până în 2050, devine clar că liderii sociali, politici și economici ai viitorului apropiat vor trebui să se asigure că vom găsi noi modalități sustenabile de a obține mai multă hrană. Cele mai mari creșteri de populație se vor înregistra, cel mai probabil, în țările în curs de dezvoltare, adică exact acolo unde nu sunt aplicate încă metodele moderne de practicare a agriculturii. Pentru a rezolva această problemă perpetuă a creșterii producției alimentare este nevoie de soluții globale de creștere a randamentului agricol fără a agrava procesul de eroziune a solului, poluarea apei și fără a continua defrișările în scopuri agricole. O soluție bazată pe macroscopie se poate dovedi de folos. Prin adunarea și analiza datelor cu privire la climă, condițiile din sol, volumul de apă și practicile de irigare — la care se pot adăuga chiar și date cu privire la climatul social și politic al țării — fermierii, comercianții de semințe, producătorii de alimente și alții vor putea determina mai ușor care sunt cele mai inspirate alegeri pentru culturi, unde este cel mai bine să fie plantate și cum să obțină cel mai bun randament posibil cu cel mai mic consum de resurse (apă, fertilizator, energie).

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

6 × = 18