
ИИ теперь принимает политические решения
Группа учёных Университета Женевы (UNIGE) разработала супер-модель для симуляции распространения трех зеленых технологий в швейцарских муниципалитетах к 2050 году. Она основана на доступной статистике и объединяет 12 существующих моделей роста технологий, проверяя их актуальность. Результаты, опубликованные в журнале PNAS Nexus, могут быть использованы при принятии политических решений.
Компьютерное моделирование стало ключевым инструментом для перехода к экологически чистой энергетике. Технология позволяет ученым и органам власти оценивать эффекты стратегий, направленных на смягчение изменения климата. Такой подход используется, например, для симуляции сценариев преобразования инфраструктур производства, хранения и потребления энергии в заданном районе.
Надежные инструменты прогнозирования становятся все более необходимыми, поскольку многие страны, включая Швейцарию, стремятся прийти к нейтральному уровню выбросов углерода к 2050 году. Однако существующие модели имеют ряд ограничений: они в малой степени или вообще не учитывают неопределенность и, следовательно, приводят к чрезмерной уверенности. Более того, их пространственное разрешение слишком низкое, чтобы поддерживать принятие решений на локальных уровнях. Наконец, для одной и той же области их прогнозы могут значительно различаться.
Для того чтобы справиться с существующими проблемами, Команда UNIGE разработала новую вероятностную модель. Вместо указания на конкретный результат как окончательный прогноз - отличительный признак детерминированных моделей - новая модель генерирует прогнозы, содержащие набор вероятностей, связанных с широким спектром возможных результатов.
—Ник Зелёнка, аспирант группы возобновляемых энергетических систем Института экологических наук (ISE) Университета Женевы и первый автор исследования.
Чтобы протестировать свою модель, исследователи выбрали Швейцарию (2148 муниципалитетов), так как местные данные о распространении энергетических технологий точны и находятся в свободном доступе. Используя статистику за период 2000–2021 годов, команда сгенерировала прогнозы уровня развития этих технологий до 2050 года с помощью суперкомпьютера. Полученные результаты позволяют каждому муниципалитету измерить разрыв между его целями и прогнозируемыми оценками.
Ученые так же провели анализ города Тун (43 000 жителей), в котором энергетические цели четко количественно определены. Чтобы прийти к нейтральному уровню выбросов углерода, город рассчитывает на фотоэлектрическую мощность более 120 МВт к 2050 году (в настоящее время менее 20 МВт) и на введение в эксплуатацию около 12 000 электромобилей (в настоящее время менее 500). Однако, согласно модели UNIGE, если Тун продолжит двигаться по текущему пути, он, вероятно, достигнет всего 90 МВт и менее 8000 электромобилей к 2050 году.
—Эвелина Трутневите, руководитель группы возобновляемых энергетических систем в Институте экологических наук (ISE) и доцент кафедры наук о Земле и окружающей среде в Научном факультете Университета Женевы, глава исследования.
Полученные в ходе исследования прогнозы выложены в свободном доступе и обновляются с учетом самых последних данных. Следующим шагом для исследовательской группы будет расширение модели на другие европейские страны, а также включение в нее большего количества энергетических технологий.
Компьютерное моделирование стало ключевым инструментом для перехода к экологически чистой энергетике. Технология позволяет ученым и органам власти оценивать эффекты стратегий, направленных на смягчение изменения климата. Такой подход используется, например, для симуляции сценариев преобразования инфраструктур производства, хранения и потребления энергии в заданном районе.
Надежные инструменты прогнозирования становятся все более необходимыми, поскольку многие страны, включая Швейцарию, стремятся прийти к нейтральному уровню выбросов углерода к 2050 году. Однако существующие модели имеют ряд ограничений: они в малой степени или вообще не учитывают неопределенность и, следовательно, приводят к чрезмерной уверенности. Более того, их пространственное разрешение слишком низкое, чтобы поддерживать принятие решений на локальных уровнях. Наконец, для одной и той же области их прогнозы могут значительно различаться.
Для того чтобы справиться с существующими проблемами, Команда UNIGE разработала новую вероятностную модель. Вместо указания на конкретный результат как окончательный прогноз - отличительный признак детерминированных моделей - новая модель генерирует прогнозы, содержащие набор вероятностей, связанных с широким спектром возможных результатов.
Наша модель была разработана для генерации прогнозов распределения трех конкретных энергетических технологий на муниципальном уровне: фотоэлектрических систем, тепловых насосов и электромобилей. Она использует данные, доступные для каждого муниципалитета, и объединяет 12 существующих моделей, одновременно тестируя их
—Ник Зелёнка, аспирант группы возобновляемых энергетических систем Института экологических наук (ISE) Университета Женевы и первый автор исследования.
Тестирование модели
Чтобы протестировать свою модель, исследователи выбрали Швейцарию (2148 муниципалитетов), так как местные данные о распространении энергетических технологий точны и находятся в свободном доступе. Используя статистику за период 2000–2021 годов, команда сгенерировала прогнозы уровня развития этих технологий до 2050 года с помощью суперкомпьютера. Полученные результаты позволяют каждому муниципалитету измерить разрыв между его целями и прогнозируемыми оценками.
Ученые так же провели анализ города Тун (43 000 жителей), в котором энергетические цели четко количественно определены. Чтобы прийти к нейтральному уровню выбросов углерода, город рассчитывает на фотоэлектрическую мощность более 120 МВт к 2050 году (в настоящее время менее 20 МВт) и на введение в эксплуатацию около 12 000 электромобилей (в настоящее время менее 500). Однако, согласно модели UNIGE, если Тун продолжит двигаться по текущему пути, он, вероятно, достигнет всего 90 МВт и менее 8000 электромобилей к 2050 году.
Если посмотреть на наши результаты в целом, кажется крайне маловероятным, что Швейцария достигнет нулевых чистых выбросов углерода к 2050 году без дальнейших изменений в политике, по крайней мере, если речь идет о солнечных фотоэлектрических элементах, тепловых насосах и электромобилях. Швейцарии придется увеличить свои усилия, недавний закон о безопасном электроснабжении из возобновляемых источников энергии является первым шагом в правильном направлении
—Эвелина Трутневите, руководитель группы возобновляемых энергетических систем в Институте экологических наук (ISE) и доцент кафедры наук о Земле и окружающей среде в Научном факультете Университета Женевы, глава исследования.
Полученные в ходе исследования прогнозы выложены в свободном доступе и обновляются с учетом самых последних данных. Следующим шагом для исследовательской группы будет расширение модели на другие европейские страны, а также включение в нее большего количества энергетических технологий.
Наши новостные каналы
Подписывайтесь и будьте в курсе свежих новостей и важнейших событиях дня.
Рекомендуем для вас

32 удивительных подарка за последние 20 лет: ученые пытаются понять, за что косатки «балуют» людей
Природная доброта? Любопытство? Желание выйти на контакт?...

Найдено идеальное место для жизни на Марсе
По словам ученых, оно похоже… на нашу Сибирь....

Уникальная находка в Нидерландах: археологи обнаружили римский лагерь далеко за пределами Империи
Как лидар и искусственный интеллект нашли объект-«невидимку» II века....

Тайна разгадана: стало известно, почему большинство кошек предпочитают спать строго на одном боку
Оказалось, что это древний защитный механизм, которому миллионы лет....

«Вертолетная» конструкция да Винчи может сделать беспилотники тише, быстрее и даже дешевле
Ученые поражены, насколько разработка Леонардо опередила время....

Ученые и режиссеры все время обманывали нас насчет динозавров
Оказалось, древние ящеры бегали в четыре раза медленнее, чем считалось....

Ученые хотят создать хранилище микробов, чтобы те… не вымерли
Звучит кошмарно, но на самом деле от этого зависит судьба всего человечества....