Destination Earth: il ruolo di Hewlett Packard Labs nella creazione di un gemello digitale globale

a cura di Utz-Uwe Haus, Head of HPE HPC/AI EMEA Research Lab

I gemelli digitali sono meraviglie ingegneristiche che permettono di simulare determinate condizioni a distanza. Offrono agli esperti di diversi settori l’opportunità di osservare e misurare ciò che accade in un ambiente senza la necessità di essere fisicamente sul posto. I casi d’uso dei gemelli digitali spaziano dalla pianificazione urbana all’agricoltura, fino allo sviluppo di auto a guida autonoma. Sebbene le varie applicazioni siano innovative e importanti, soddisfano solo gli interessi specifici di determinati gruppi. Come sarebbe creare un gemello digitale che possa riguardare tutti? E se un gemello digitale potesse simulare le condizioni climatiche, sia su scala locale che globale? E se potesse simulare le condizioni reali del passato, basandosi su dati reali? E se potessimo creare un gemello digitale che proietta le condizioni climatiche nel futuro sulla base dei dati climatici passati e attuali? A primo acchito, sembra una cosa impensabile, ma invece sta accadendo. Un gruppo di agenzie governative e istituti di ricerca ha avviato un progetto pluriennale per creare un gemello digitale che simuli le condizioni climatiche dell’intera Terra. Pensateci per un momento: immaginate la complessità del problema, la quantità di dati già raccolti nei modelli climatici, per non parlare di tutte le informazioni che stiamo raccogliendo ogni giorno e che raccoglieremo in futuro. Dovranno essere creati dei modelli per generare insight sull’andamento dei venti, delle correnti e delle temperature. Come è possibile far sì che i modelli si colleghino tra loro? Si tratterebbe di sfruttare, creare, archiviare e gestire una quantità impressionante di dati. Hewlett Packard Labs è un fornitore in subappalto di un progetto finanziato dall’UE, noto come Destination Earth, che mira a costruire una replica digitale del sistema Terra entro il 2030. Il team del Labs European Research Center sta lavorando per implementare un meccanismo di orchestrazione dei dati in grado di risolvere il problema logistico della gestione di petabyte di informazioni ogni giorno e di trasferirle strategicamente agli esperti quando ne hanno bisogno. Un supercomputer in Finlandia costruito da HPE sta inoltre eseguendo la maggior parte dei calcoli effettivi nelle prime fasi del progetto.

Il progetto in sintesi

Destination Earth, conosciuto nel settore come “DestinE”, mira a sviluppare un modello digitale della Terra estremamente accurato che monitori, simuli e preveda l’interazione tra i fenomeni naturali e le attività umane. Il progetto consiste in due gemelli digitali che costituiscono la base per un insieme interconnesso di gemelli riguardanti vari aspetti della fisica terrestre. Un gemello è stato progettato per fornire simulazioni di scenari climatici a livello globale, nazionale e locale. L’obiettivo è garantire ai ricercatori strumenti migliori per seguire e comprendere i cambiamenti climatici; questo, a sua volta, può aiutare la società, i decision maker e gli utenti dei settori sensibili al clima a reagire in modo positivo, sostenendo le strategie di adattamento e mitigazione. Il lavoro di Hewlett Packard Labs sulla parte del progetto relativa ai dati viene utilizzato nel gemello digitale del cambiamento climatico. Il secondo gemello simula gli effetti di condizioni meteorologiche estreme. L’obiettivo è quello di supportare il processo decisionale in tempo reale per la limitazione dell’impatto e la valutazione del rischio dei sempre più frequenti eventi meteorologici estremi. La prima fase del lavoro su Destination Earth si è conclusa nell’aprile 2024. Gli oltre 30 partner hanno consegnato modelli di lavoro di entrambi i gemelli digitali del sistema Terra, oltre a un motore software e hardware del gemello digitale che gestisce l’ambiente tecnologico di DestinE per il futuro, un data lake per archiviare le informazioni e una piattaforma di servizi di base per controllare l’ecosistema complessivo di applicazioni e risorse. L’iniziativa sarà attuata congiuntamente da tre enti incaricati: il Centro europeo per le previsioni meteorologiche a medio raggio (ECMWF), responsabile della creazione dei primi due gemelli digitali e del motore del gemello digitale; l’Agenzia spaziale europea (ESA), responsabile della costruzione della piattaforma di servizi di base; l’Organizzazione europea per l’esercizio dei satelliti meteorologici (EUMETSAT), per la supervisione e la creazione del data lake. Ora DestinE sta entrando nella sua seconda fase. I partner lavoreranno per migliorare il sistema, completare la piattaforma principale, rendere operativi i due gemelli digitali e accrescere il ruolo dell’apprendimento automatico e dell’intelligenza artificiale (ML/AI) in tutto il progetto.