大数据如何建设“数字孪生”地球?中国科学家提出先进解决方案

2023-05-26 0 1,001

大数据如何建设“数字孪生”地球?中国科学家提出先进解决方案

机器学习方式助推“位数双胞胎”火星工程建设。 中国大自然科学院喜马拉雅山脉所 供图

新华网上海5月22比藏西县 (记者 DMSP)在现今的天地万物数据服务黄金时代,火星大数据呈现出爆发式增长。怎样从海量数据、Immunol、直链、泛在的火星大数据中吸取所需

中国大自然科学院喜马拉雅山脉大自然科学研究院(中国大自然科学院喜马拉雅山脉所)22日正式发布最新消息说,在中国大自然科学院新兴产业先导重要信息技术工作计划“火星大数据大自然科学工程工程建设”全力支持下,中国大自然科学院喜马拉雅山脉所廖正井、短蕊副大自然科学研究员与该工作计划执行官生物学家、可持续产业发展大数据国际性大自然科学研究中心秘书长郭华中工程工程建设院密切合作,并联手中国大自然科学院西南大自然大自然环境天然资源大自然科学研究院、四川大学、中国大自然科学院反舰重要信息技术创新大自然科学研究院、常房探测与大数据大自然科学研究项目组等科学研究南埃尔普协力大自然科学研究,控制系统归纳大数据在火星控制系统大自然科学应用领域的重大进展和考验,并明确提出助推工程建设“位数双胞胎”火星(Digital Twin of Earth)的一流计划。

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火星大数据促进“位数双胞胎”火星产业发展。 中国大自然科学院喜马拉雅山脉所 供图

此项火星大数据和“位数双胞胎”应用领域重要大自然科学科学研究成果学术论文,日前已在国际性专精期刊《大自然概要:火星与大自然环境》(Nature Reviews Earth& Environment)新浪网刊登。

学术论文第三译者和协力通信译者廖正井副大自然科学研究员如是说说,密切合作大自然科学研究项目组通过预测遥感技术、原地探测和试验预测、社会风气交互、演示和再预测等四类火星大数据特征,明确提出能够将大自然-社会风气大数据纳入火星控制系统模型的大数据同化方式框架,并探讨通过深度学习、物理知会的机器学习、因果推断、深度强化学习解决火星控制系统大自然科学中高维数、复杂性和非线性难题的关键。这些大数据预测方式弥补了传统方式在可预测性、可迁移性、可解释性和决策全力支持方面的不足,可为促进智能化“位数双胞胎”火星工程建设提供一流的软件系统。

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火星控制系统大自然科学的机遇与考验。 中国大自然科学院喜马拉雅山脉所 供图

大自然科学研究项目组认为,大数据同化是融合火星大数据和火星控制系统模型的重要方式。大数据同化可以利用一流计算天然资源,实现机器学习与数据同化方式的共生集成,完成超高分辨率火星控制系统模型和Immunol火星探测(如遥感技术、台站、社会风气交互等)的相互融合,实现火星控制系统在洲际乃至全球时空尺度和物理意义上的一致表达,进而为“位数双胞胎”火星提供驱动引擎。

与此同时,大自然科学研究项目组从数据密集型火星控制系统大自然科学的角度,对深度学习、物理知会的机器学习、因果推理、深度强化学习等四种前沿大数据预测方式的具体应用场景和计划进行深入大自然科学研究指出,大自然科学大数据预测方式将助推数据驱动新地学的产业发展,其中,深度学习在解决火星控制系统高维度、复杂的非线性问题中表现出前所未有的潜力;深度学习与物理知会的机器学习和因果推理相结合,可以增强在火星控制系统大自然科学大自然科学研究中的可迁移性、可解释性和可预测性;深度学习与强化学习和多智能体建模相结合,则能够为解决复杂的决策问题提供有效方式。

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大数据同化方式与应用。 中国大自然科学院喜马拉雅山脉所 供图

“‘位数双胞胎’火星的工程建设需要全面的包容性,需要深时、深地、深空的全面数据支撑。”该密切合作大自然科学研究项目组强调指出,随着火星步入“人类世”黄金时代,“位数双胞胎”火星的实现需要大自然控制系统“硬”数据与社会风气控制系统“软”数据的无缝集成,从而捕捉大自然控制系统和社会风气控制系统的复杂交互,而大自然科学、开放、共享的大数据大自然科学大自然环境和基础设施工程建设则正是“位数双胞胎”火星的关键保障。他们表示,实现“位数双胞胎”火星将是一个漫长而艰难的旅程,更加广泛的跨学科密切合作和更加开放的大自然科学大自然环境将有助于克服这些挑战,促进实现面向火星控制系统大自然科学的人工智能工具。

据了解,“位数双胞胎”即位数“双胞胎”,也被称为位数映射、位数镜像,它是充分利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据,集成多学科、多物理量、多尺度、多概率的仿真过程,在虚拟空间中完成映射,从而反映相对应的实体装备的全生命周期过程。“位数双胞胎”是个普遍适应的理论技术体系,可在产品设计制造、医学预测、工程工程建设工程建设、智能制造等众多应用领域应用。(完)

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