
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

Скрытые миллиарды: население Земли оказалось гораздо больше, чем считалось
Новые исследования бросают вызов официальным демографическим данным....

«Инопланетяне» на Земле? Древние 8-метровые «грибы» оказались совершенно неизвестной формой жизни
Вот уже 180 лет подряд живые «башни» ставят в тупик всю науку....

Тайна болезней на космической станции наконец-то раскрыта!
Ученые говорят: во всем виновата… идеальная уборка на МКС....

«Шерстистый дьявол» обнаружен в пустыне, на границе Мексики и США
Ученые говорят: такой уникальной находки не было последние полвека....

Американские спецслужбы скрывают правду о самой древней из библейских реликвий?
Экстрасенс ЦРУ предупредил: Ковчег Завета убьет каждого, кто к нему прикоснется....

Ученые рассказали и показали, как выглядит Антарктида без льда
Высокие горы, глубочайшие каньоны, 58 метров до Апокалипсиса и множество других тайн....

Археологи ликуют: в Испании нашли рисунки, которые старше человечества!
200 000-летняя находка заставит пересмотреть учебники....

iPhone, давай до свидания! Илон Маск презентовал инновационный смартфон PhoneX
Это устройство слишком прекрасно для нашей реальности....

Самые массовые и дикие розыгрыши на 1 апреля в мировой истории
Это вам не просто «вся спина белая»....

Кислород устарел! Ученые нашли новый ключ к внеземной жизни
Гицеанические миры могут стать новой надеждой астрофизиков....

Ученые поражены: мыши, как спасатели, оживляют своих сородичей, попавших в беду
Открытие, от которого дрогнет даже самое черствое сердце....

На 100 000 лет раньше людей: ученые рассказали, кто устроил первые похороны на планете
Загадочные карлики Homo naledi, чей мозг был размером с апельсин, оказались не глупее нас с вами....

Секретная мутация гена: оказалось, ее имеют все обитатели Марианской впадины
Поразительное открытие китайских ученых может изменить всю теорию эволюции....

Ученый рассказал, как использовались загадочные артефакты из гробницы Тутанхамона
Это было как в фильме «Мумия»: «Фараон должен воскреснуть!»...

Гигантский айсберг скрывал древнюю живую экосистему
Губки и кораллы благоденствуют на обнажившемся морском дне в месте, ранее недоступном взгляду....

Зад-ловушка: причудливое существо из янтаря было за гранью воображения
Задняя часть тела работала… как растение....