Destinácia Zem

DestinE bude využívať bezprecedentné pozorovacie a simulačné schopnosti DestinE poháňané európskymi počítačmi HPC a kapacitou umelej inteligencie. Vďaka tomu budeme lepšie pripravení reagovať na veľké prírodné katastrofy, testovať spôsoby adaptácie na zmenu klímy a predpovedať ich sociálno-ekonomický vplyv. Iniciatíva predstavuje aj kľúčovú zložku európskej dátovej stratégie tým, že konsoliduje prístup k cenným zdrojom údajov v celej Európe.

Používatelia DestinE vrátane nevedeckých odborníkov budú mať prístup k obrovskému množstvu údajov zo zemského systému a sociálno-ekonomických údajov a budú s nimi môcť interagovať s cieľom:

• Vykonávať vysoko presné, interaktívne a dynamické simulácie systému Zeme na základe bohatých pozorovacích dátových súborov. Napríklad zameranie sa na tematické oblasti spoločenského významu, ako sú regionálne vplyvy zmeny klímy, prírodné nebezpečenstvá, morské ekosystémy alebo mestské priestory.
• Zlepšiť schopnosti predpovedania s cieľom maximalizovať vplyv. Napríklad na ochranu biodiverzity, hospodárenie s vodou, obnoviteľnými zdrojmi energie alebo potravinovými zdrojmi a na zmiernenie rizík katastrof v meniacom sa svete.
• Podporovať tvorbu a vykonávanie politík EÚ. Napríklad posúdiť vplyv existujúcich environmentálnych politík a legislatívnych opatrení a podporiť budúcu tvorbu politík založenú na dôkazoch.
• Využiť potenciál distribuovanej a vysokovýkonnej výpočtovej techniky (HPC) a manipulácie s údajmi v extrémnom rozsahu. Napríklad prostredníctvom interaktívnej platformy, ktorá bude hostiť komplexné digitálne dvojčatá a komplexné súbory nástrojov na vývoj a prevádzku modelov založených na analytike s plným prístupom k obrovskému množstvu rôznych údajov.

Okrem toho sa priemyselné a technologické spôsobilosti Európy posilnia okrem iného simuláciou a pozorovaním celého systému Zeme a využívaním umelej inteligencie na analýzu údajov a prediktívne modelovanie.

Kľúčové komponenty systému Destinácia Zem

DestinE umožní používateľom prístup k tematickým informáciám, službám, modelom, scenárom, simuláciám, prognózam a vizualizáciám. Základné modely a údaje sa budú priebežne posudzovať s cieľom poskytnúť spoľahlivé a vykonateľné predpovede scenárov. 

Hlavné komponenty systému DestinE sú:

Základná platforma služieb

Platforma základných služieb poskytuje užívateľsky prívetivý vstupný bod pre používateľov DestinE. Platforma bude poskytovať nástroje, aplikácie a služby rozhodovania založené na dôkazoch a založené na otvorenom, flexibilnom a bezpečnom výpočtovom systéme založenom na cloude. Bude koordinovať infraštruktúry údajov, cloudu a HPC a poskytovať prístup k rastúcemu počtu digitálnych dvojčiat, ktoré budú postupne dostupné prostredníctvom súvisiaceho úsilia Európskej komisie a/alebo vnútroštátneho úsilia.

Platforma sprístupní príslušné nástroje umelej inteligencie, extrémnu analýzu údajov a schopnosti monitorovania, simulácie a predpovedania systému Zeme. Zároveň poskytne používateľom DestinE vyhradené zdroje, ktoré im umožnia prispôsobiť platformu, integrovať vlastné údaje a vyvíjať vlastné aplikácie.

Platforma a súvisiace operácie služieb DestinE budú zodpovednosťou Európskej vesmírnej agentúry (ESA).

Dátové jazero

Dátové jazero spája už existujúce európske uchovávané údaje z programu Copernicus, uchovávané údaje troch implementačných subjektov Destinácie Zeme (ESA, EUMETSAT a ECMWF) a ďalšie zdroje, ako je internet vecí (IoT) a sociálno-ekonomické údaje. Integruje tiež nové údaje, ktoré budú pochádzať z digitálnych dvojčiat, čím vytvorí koherentný a samostatný dátový priestor DestinE. Poskytne prístup k údajom potrebným na prevádzku digitálnych dvojčiat a platformy základných služieb. A bude hostiť používateľské údaje zdieľané s komunitou používateľov DestinE a zároveň podporovať spracovanie údajov v blízkosti, aby sa maximalizoval výkon a škálovateľnosť služieb.

Dátové jazero bude prevádzkovať Európska organizácia pre využívanie meteorologických satelitov (EUMETSAT).

Digitálne dvojčatá

Digitálne dvojčatá sú digitálne repliky veľmi zložitých systémov Zeme, ktoré vyvinulo Európske centrum pre strednodobé predpovede počasia (ECMWF).

Sú založené na plynulom zlúčení pozorovaní v reálnom čase a prediktívneho modelovania s vysokým rozlíšením v tematických oblastiach, počnúc extrémnymi udalosťami a adaptáciou na zmenu klímy.

Dlhodobým cieľom je integrovať ďalšie digitálne dvojčatá, napríklad do oceánov alebo biodiverzity, čím sa vytvorí komplexné digitálne dvojča systému Zeme. Digitálne dvojčatá DestinE poskytnú používateľom prispôsobený prístup k vysokokvalitným poznatkom pre vývoj scenárov špecifických pre používateľa, ktoré môžu podporiť rozhodovanie založené na dôkazoch.

Prvá verzia platformy základných služieb, dátového jazierka a prvých digitálnych dvojčiat začne fungovať v júni 2024. Umožnila to podpora z programu Komisie Digitálna Európa. 

Program Horizont Európa poskytuje príležitosti na výskum a inovácie, ktoré podporujú ďalší rozvoj DestinE. Existujú synergie s inými relevantnými programami EÚ, ako je spoločný podnik EuroHPCa vesmírny program, a súvisiacimi vnútroštátnymi iniciatívami. Európska komisia koordinuje iniciatívu DestinE v úzkej spolupráci s členskými štátmi, pridruženými krajinami, vedeckými komunitami a odborníkmi na technológie.

Iniciatívu vykonávajú tri poverené subjekty:

1. ECMWF
2. ESA
3. EUMETSAT

Vykonávanie prvej fázy iniciatívy sa začalo v januári 2022 po tom, ako Európska komisia 15. decembra 2021 podpísala dohody o príspevku s tromi vykonávacími subjektmi. Fáza 1 implementácie sa končí spustením systému DestinE 10. júna 2024 po prvých 2,5 rokoch intenzívneho vývoja. Odo dňa spustenia budú mať používatelia prístup k prvej generácii infraštruktúry, údajov a služieb. Systém sa bude naďalej vyvíjať, rozširovať a zlepšovať v nasledujúcich fázach až do roku 2030.

Aktívne zapojenie zainteresovaných strán je nevyhnutné pre úspech DestinE. Iba prostredníctvom zainteresovaných strán, ktoré riadia jeho vývoj, môže DestinE naplniť našu víziu a vybudovať riešenie pre potreby komunity používateľov. Na tento účel sa prijal prístup spoločného navrhovania, v rámci ktorého sa komunity zainteresovaných strán zapájajú prostredníctvom týchto dvoch činností:

Otvorený dialóg zainteresovaných strán

Počas prvej fázy (2022 – 2024) činností sa nadviazal otvorený dialóg so zainteresovanými stranami, ktorý sa v nasledujúcich rokoch rozšíri. Široká škála prispievateľov bude mať príležitosť usmerňovať vývoj systému DestinE poskytovaním spätnej väzby o svojich potrebách a požiadavkách a zdieľaním svojich skúseností pri práci a interakcii s výstupmi DestinE. Zainteresované strany DestinE môžu takisto pomôcť identifikovať relevantné synergie s vnútroštátnymi a európskymi iniciatívami a službami.

Medzi tieto zainteresované strany patria:

• členské štáty
• Používatelia z verejného sektora
• Partner pre výskum a vývoj
• Subjekty spravujúce operačné aplikácie

Špecializované fórum na výmenu, DestinE User eXchange, uľahčuje podrobné diskusie medzi používateľmi politík na úrovni EÚ a na vnútroštátnej úrovni. Diskusie sa zameriavajú na aplikačný potenciál, požiadavky a nedostatky služieb DestinE.
DestinE User eXchange sa pravidelne stretáva, prvé dve stretnutia vo Frascati a Bonne sa konali v roku 2023 a tretie sa uskutoční v októbri 2024.  Ďalšie príležitosti na zapojenie a spoločný rozvoj sa budú rozvíjať v priebehu času v súlade so zrelosťou systému.

Cielené partnerstvá používateľov

Ďalším pilierom zapojenia zainteresovaných strán DestinE sú cielené partnerstvá používateľov. Cieľom týchto partnerstiev je navrhnúť a implementovať udržateľné služby počas celej životnosti DestinE.  

Kľúčoví technologickí partneri a komerční aktéri môžu priniesť svoje kapacity a znalosti na navrhovanie a realizáciu nových schopností DestinE spôsobom, ktorý zodpovedá osobitným potrebám používateľov. Podobne môžeme vybudovať silné technologické partnerstvá na vymedzenie a navrhovanie služieb DestinE prostredníctvom spolupráce napríklad s projektmi digitálneho dvojčaťa financovanými v rámci programu Horizont Európa.
Príklady týchto výskumných a vývojových projektov sú:
• BioDT (biodiverzita)
• Intertwin (digitálny dvojmotorový motor)
• GEO-DT (geofyzikálne extrémy)
• Digitálne dvojča oceánu (DTO)
 

• BioDT (biodiverzita)
• Intertwin (digitálny dvojmotorový motor)
• GEO-DT(geofyzikálne extrémy)
• Digitálne dvojča oceánu (DTO).

Ďalší výskum a vývoj tematických digitálnych dvojčiat sa bude financovať z pracovného programu Horizont Európa (2023 – 2024) s cieľom ďalej obohatiť základňu výskumu a vývoja DestinE.

DestinE sa bude rozvíjať postupne prostredníctvom týchto kľúčových míľnikov:

• Do júna 2024: Vývoj a spustenie prvej verzie platformy základných služieb, dátového jazera a prvých dvoch digitálnych dvojčiat v oblasti extrémnych udalostí a adaptácie na zmenu klímy.
• Do roku 2027: Ďalšie posilnenie systému DestinE, poskytovanie dodatočných služieb, prelomový vývoj v oblasti umelej inteligencie a synergie s ďalšími digitálnymi dvojčatami
• Do roku 2030: „Úplné“ digitálne dvojča systému Zeme.