EcoViz поєднує науку та технології для кліматичних рішень

Штатний письменник

Команда вчених і наукових комунікаторів, пов’язаних із Суперкомп’ютерним центром Сан-Дієго (SDSC), частиною Школи обчислювальної техніки, інформації та наук про дані при Каліфорнійському університеті в Сан-Дієго, і Центром прибережної кліматичної стійкості при Каліфорнійському університеті в Санта-Крузі розробили ініціативу під назвою EcoViz. У цьому проекті використовуються захоплюючі технології — сучасне апаратне та програмне забезпечення для моделювання середовища та досвіду — і наголошується на співпраці для вирішення різноманітних екологічних проблем, зокрема боротьби з лісовими пожежами, відновлення рифів, прибережних повеней тощо.

EcoViz має на меті вирішити одну з найактуальніших проблем кліматології: ефективну передачу складних даних про навколишнє середовище різноманітній аудиторії, включаючи політиків, дослідників та місцеві громади. Ініціатива усуває розрив між необробленими даними та практичним розумінням, розробляючи чіткі, привабливі та науково точні візуалізації.

«Оскільки вплив клімату поширюється на екосистеми в усьому світі, місія EcoViz полягає в тому, щоб допомогти подолати комунікаційний розрив, працюючи з експертами в галузі, членами спільноти та політиками для створення чітких і переконливих візуалізацій екологічних даних», — сказала Джессіка Кендалл-Бар, Ерік і Венді. Шмідт А.І., науковий співробітник Інституту океанографії Скріппса. «Ці візуалізації зображують науку, керовану даними, яка може служити основою для боротьби з пожежами, відновлення рифів і рішень щодо збереження».

Підхід EcoViz до кліматичної комунікації

EcoViz використовує передові кінематографічні методи, інструменти візуалізації даних та інтерактивні формати для створення вражаючих зображень змін навколишнього середовища, що залежать від часу. Ці візуалізації розроблено, щоб зробити наукові відкриття доступними та привабливими, сприяти глибшому розумінню та надихати на прийняття обґрунтованих рішень. Кендалл-Бар, головний науковий співробітник SDSC Ілкай Алтінтас та практики візуалізації зі студії наукової візуалізації NASA та медіа-лабораторії Массачусетського технологічного інституту продемонстрували роботу EcoViz під час семінару IEEE VIS 2024 з візуалізації для кліматичних дій та сталого розвитку.

Команда розробила три основних варіанти використання візуалізації, щоб продемонструвати можливості ініціативи. Ці тематичні дослідження підкреслюють універсальність ініціативи в представленні різноманітних наборів даних:

1. Переваги захисту узбережжя від повеней: Використовуючи кінематографічні методи та інтерактивні карти, ця візуалізація підкреслює критичну роль прибережних екосистем у пом’якшенні наслідків повеней, демонструючи, як мангрові зарості та водно-болотні угіддя зменшують ризики повеней.
2. Поведінка морських тварин: Команда візуалізувала моделі міграції та зміни середовища існування морських тварин, які постраждали від зміни клімату, за допомогою анімації на основі даних, пропонуючи розуміння стратегій збереження.
3. Управління лісовими пожежами: Інтерактивне моделювання продемонструвало динаміку поширення вогню за різних умов, надаючи пожежникам і політикам інструменти для оптимізації стратегій реагування та мінімізації шкоди навколишньому середовищу.

Використання захоплюючої технології для більшого впливу

Ініціатива EcoViz підкреслює важливість адаптації візуалізацій до потреб різних аудиторій. За словами доповідачів, деякі візуалізації виявилися найефективнішими як сюжетні анімації, які розповідають цілісну історію. Інші, навпаки, показали себе як інтерактивні інструменти, які дозволяють користувачам досліджувати геопросторові дані або віртуально занурюватися в екосистеми.

«Завдяки різноманітним підходам ця спільна команда виявила, що керовані даними кінематографічні відео з простими діаграмами та мінімальними текстовими анотаціями можуть найбільш чітко синтезувати результати», — пояснила Кендалл-Бар. «Відео можуть допомогти різноманітній аудиторії швидко зрозуміти великі ідеї, зберегти важливі деталі та достатньо адаптовані для використання в ширшому оповіданні навколишнього середовища».

Наприклад, кінематографічні анімації з простими, але вражаючими візуальними ефектами проілюстрували взаємозв’язок між здоров’ям екосистеми та стійкістю до зміни клімату. Водночас програми віртуальної реальності (VR) дозволяють зацікавленим сторонам на власні очі випробувати такі середовища, як коралові рифи чи пожежонебезпечні ліси, і зрозуміти проблеми цих екосистем.

Поєднання творчості з науковою ретельністю

В основі EcoViz лежить поєднання візуальної творчості та наукової точності. За словами Алтінтаса, який очолює Schmidt AI in Science Fellowship і є директором відділу досліджень кіберінфраструктури та конвергенції SDSC, ініціатива переосмислює спосіб представлення кліматичних даних.

«Поєднуючи візуальну творчість із науковою точністю, EcoViz допомагає перетворювати необроблені кліматичні дані в історії, які можуть надихнути на обґрунтовану політику та стійкі кліматичні рішення», — сказала вона. «Оскільки ми інтегруємо штучний інтелект у наукові робочі процеси, які формують основу прийняття рішень, візуалізації є ключовими для того, щоб зробити наші моделі інтерпретованими».

Інноваційне використання штучного інтелекту та технологій візуалізації EcoViz підкреслює його потенціал впливу на глобальні зміни клімату. Наприклад, трансформуючи складні набори даних у доступні формати, ця ініціатива дає інформацію для прийняття рішень і дає можливість громадам брати участь у зусиллях із підвищення стійкості. Візуалізації ініціативи забезпечують спільну мову, яка об’єднує науковців, політиків і громадськість, сприяючи співпраці над стійкими рішеннями.

Фінансування та майбутні напрямки

Фінансування EcoViz було надано різноманітними організаціями, включаючи програму кліматичних дій Університету Каліфорнії, Національний науковий фонд США, Управління військово-морських досліджень, Дослідницький фонд AXA, FEMA, USGS та Центр стійкості прибережних кліматичних зон UCSC . Ці внески підкреслюють широке визнання потенціалу ініціативи для стимулювання значущих змін.