Destinacija Zemlja (DestinE) - digitalni model Zemlje

DestinE će upotrebljavati dosad neviđene sposobnosti promatranja i simulacije DestinE-a, koje se temelje na europskim računalima HPC-a i kapacitetima umjetne inteligencije. Zahvaljujući tome bit ćemo bolje pripremljeni za odgovor na velike prirodne katastrofe, testiranje načina prilagodbe klimatskim promjenama i predviđanje njihova socioekonomskog učinka. Inicijativa je i ključna sastavnica europske strategije za podatke jer se njome konsolidira pristup vrijednim izvorima podataka diljem Europe.

Korisnici DestinE-a, uključujući neznanstvene stručnjake, moći će pristupiti golemim količinama Zemljinog sustava i socioekonomskih podataka te s njima komunicirati kako bi:

• Izvođenje vrlo točnih, interaktivnih i dinamičkih simulacija Zemljinog sustava, na temelju bogatih opservacijskih skupova podataka. Na primjer, usmjeravanje na tematska područja od društvenog značaja kao što su regionalni učinci klimatskih promjena, prirodne opasnosti, morski ekosustavi ili urbani prostori.
• Poboljšati sposobnosti predviđanja kako bi se maksimalno povećao učinak. Na primjer, radi zaštite bioraznolikosti, upravljanja vodom, obnovljivom energijom ili prehrambenim resursima te ublažavanja rizika od katastrofa u svijetu koji se mijenja.
• Podupirati oblikovanje i provedbu politika EU-a. Na primjer, kako bi se procijenio učinak postojećih politika zaštite okoliša i zakonodavnih mjera te poduprlo buduće oblikovanje politika utemeljeno na dokazima.
• Iskorištavanje potencijala distribuiranog računalstva visokih performansi (HPC) i rukovanja podacima u ekstremnim razmjerima. Na primjer, putem interaktivne platforme na kojoj će se nalaziti složeni digitalni blizanci i sveobuhvatni alati za razvoj modela temeljenih na analitici i upravljanje njima, uz potpuni pristup golemim količinama različitih podataka.

Nadalje, europske industrijske i tehnološke sposobnosti ojačat će se, među ostalim, simulacijom i promatranjem cijelog zemaljskog sustava i upotrebom umjetne inteligencije za analitiku podataka i prediktivno modeliranje.

Ključne komponente odredišnog zemaljskog sustava

DestinE će korisnicima omogućiti pristup tematskim informacijama, uslugama, modelima, scenarijima, simulacijama, prognozama i vizualizacijama. Temeljni modeli i podaci kontinuirano će se procjenjivati kako bi se pružila pouzdana i provediva predviđanja scenarija. 

Glavne komponente sustava DestinE su:

Platforma osnovnih usluga

Platforma osnovnih usluga korisnicima DestinE-a pruža pristupnu točku prilagođenu korisnicima. Platforma će osigurati alate, aplikacije i usluge za donošenje odluka koji se temelje na dokazima, a temelje se na otvorenom, fleksibilnom i sigurnom računalnom sustavu u oblaku. Koordinirat će podatkovnu infrastrukturu, infrastrukturu u oblaku i infrastrukturu HPC-a te omogućiti pristup sve većem broju digitalnih blizanaca kako oni budu postupno dostupni putem povezanih napora Europske komisije i/ili nacionalnih napora.

Platforma će staviti na raspolaganje relevantne alate umjetne inteligencije, analitiku podataka ekstremnih razmjera i sposobnosti praćenja, simulacije i predviđanja sustava Zemlje. Istodobno će se osigurati namjenski resursi za korisnike DestinE-a, čime će im se omogućiti da prilagode platformu, integriraju vlastite podatke i razviju vlastite aplikacije.

Platforma i povezane uslužne operacije DestinE-a bit će u nadležnosti Europske svemirske agencije (ESA).

Podatkovno jezero

Podatkovno jezero objedinjuje postojeće europske podatke iz programa Copernicus, podatke triju provedbenih tijela za Destinaciju Zemlju (ESA, EUMETSAT i ECMWF) i druge izvore, kao što su internet stvari (IoT) i socioekonomski podaci. Također integrira nove podatke koji će potjecati iz digitalnih blizanaca, stvarajući koherentan i samostalan podatkovni prostor DestinE. Omogućit će pristup podacima potrebnima za rad digitalnih blizanaca i platforme za osnovne usluge. Također će ugostiti korisničke podatke koji se dijele sa zajednicom korisnika DestinE-a, a istovremeno će podržavati obradu gotovo podataka kako bi se povećala učinkovitost i skalabilnost usluga.

Podatkovnim jezerom upravljat će Europska organizacija za iskorištavanje meteoroloških satelita (EUMETSAT).

Digitalni blizanci

Digitalni blizanci digitalne su replike vrlo složenih zemaljskih sustava koje je razvio Europski centar za srednjoročne vremenske prognoze (ECMWF).

Temelje se na besprijekornoj fuziji opažanja u stvarnom vremenu i prediktivnog modeliranja visoke rezolucije u tematskim područjima, počevši od ekstremnih događaja i prilagodbe klimatskim promjenama.

Dugoročni je cilj integracija dodatnih digitalnih blizanaca kao što su oceani ili biološka raznolikost, čime se stvara sveobuhvatan digitalni blizanac zemaljskog sustava. Digitalni blizanci DestinE-a omogućit će korisnicima prilagođen pristup visokokvalitetnom znanju za razvoj scenarija specifičnih za korisnike kojim se može poduprijeti donošenje odluka na temelju dokaza.

Prvo izdanje platforme osnovnih usluga, podatkovnog jezera i prvih digitalnih blizanaca počet će s radom u lipnju 2024. To je omogućeno potporom iz Komisijina programa Digitalna Europa. 

Obzor Europa pruža prilike za istraživanje i inovacije kojima se podupire daljnji razvoj DestinE-a. Postoje sinergije s drugim relevantnim programima EU-a, kao što su Zajedničko poduzeće EuroHPCi svemirski program, te s povezanim nacionalnim inicijativama. Europska komisija koordinira inicijativu DestinE u bliskoj suradnji s državama članicama, pridruženim zemljama, znanstvenim zajednicama i tehnološkim stručnjacima.

Inicijativu provode tri ovlaštena subjekta:

1. ECMWF
2. ESA
3. EUMETSAT

Provedba prve faze inicijative započela je u siječnju 2022. nakon što je Europska komisija 15. prosinca 2021. potpisala sporazume o doprinosu s tri provedbena subjekta. Prva faza provedbe završava pokretanjem sustava DestinE 10. lipnja 2024., nakon prvih 2,5 godina intenzivnog razvoja. Od dana pokretanja korisnici će moći pristupiti prvoj generaciji infrastrukture, podataka i usluga. Sustav će se nastaviti razvijati, širiti i poboljšavati u sljedećim fazama do 2030.

Aktivno sudjelovanje dionika ključno je za uspjeh DestinE-a. Samo kroz dionike koji usmjeravaju njegov razvoj DestinE može ispuniti našu viziju i izgraditi rješenje za potrebe zajednice korisnika. U tu je svrhu usvojen pristup zajedničkog osmišljavanja kojim se zajednice dionika uključuju u sljedeće dvije aktivnosti:

Otvoreni dijalog s dionicima

Tijekom prve faze aktivnosti (2022.–2024.) uspostavljen je otvoreni dijalog s dionicima, koji će se proširiti u narednim godinama. Širok raspon sudionika imat će priliku usmjeravati razvoj sustava DestinE pružanjem povratnih informacija o svojim potrebama i zahtjevima te dijeljenjem svojeg iskustva u radu i interakciji s rezultatima sustava DestinE. Dionici DestinE-a također mogu pomoći u utvrđivanju relevantnih sinergija s nacionalnim i europskim inicijativama i uslugama.

Ti dionici uključuju:

• države članice
• Korisnici iz javnog sektora
• Partner za istraživanje i razvoj
• Subjekti koji upravljaju operativnim aplikacijama

Poseban forum za razmjenu, DestinE User eXchange, olakšava detaljne rasprave između korisnika politika na razini EU-a i na nacionalnoj razini. Rasprave su usmjerene na potencijal primjene, zahtjeve i nedostatke usluga DestinE-a.
DestinE User eXchange redovito se sastaje, prva dva sastanka u Frascatiju i Bonnu organizirana su 2023., a treći će se organizirati u listopadu 2024.  Tijekom vremena razvit će se dodatne mogućnosti za angažman i zajednički razvoj, u skladu sa zrelošću sustava.

Ciljana korisnička partnerstva

Ciljana korisnička partnerstva još su jedan stup angažmana dionika DestinE-a. Cilj je tih partnerstava osmisliti i provesti održive usluge tijekom cijelog životnog vijeka DestinE-a.  

Ključni tehnološki partneri i komercijalni akteri mogu donijeti svoje kapacitete i znanje za osmišljavanje i provedbu novih sposobnosti DestinE-a na način koji odgovara posebnim potrebama korisnika. Slično tome, možemo izgraditi snažna tehnološka partnerstva za definiranje i osmišljavanje usluga DestinE-a u suradnji s, primjerice, dvostrukim digitalnim projektima koji se financiraju u okviru programa Obzor Europa.
Primjeri tih istraživačkih i razvojnih projekata su:
• BioDT (bioraznolikost)
• Intertwin (digitalni dvostruki motor)
• GEO-DT (geofizički ekstremi)
• Digitalni blizanac oceana (DTO)
 

• BioDT (bioraznolikost)
• Intertwin (digitalni dvostruki motor)
• GEO-DT(geofizički ekstremi)
• Digitalni blizanac oceana (DTO).

Dodatno istraživanje i razvoj za tematske digitalne blizance financirat će se iz programa rada Obzora Europa (2023. – 2024.) kako bi se dodatno obogatila baza istraživanja i razvoja DestinE-a.

DestinE će se postupno razvijati kroz sljedeće ključne etape:

• Do lipnja 2024.: Razvoj i pokretanje prvog izdanja platforme osnovnih usluga, podatkovnog jezera i prvih dvaju digitalnih blizanaca o ekstremnim događajima i prilagodbi klimatskim promjenama.
• Do 2027.: Daljnje poboljšanje sustava DestinE, pružanje dodatnih usluga, revolucionarni razvoj umjetne inteligencije i sinergije s dodatnim digitalnim blizancima
• Do 2030.: „potpuni” digitalni blizanac zemaljskog sustava.