Ein interdisziplinärer Rahmen im Zeitalter von Big Data und KI für nachhaltige Entwicklung

Die Ziele für nachhaltige Entwicklung (SDGs) der Vereinten Nationen sind der Schlüssel für die zukünftige Existenz und das Wachstum der Menschheit.

Um die Umsetzung dieser SDGs zu optimieren, haben das Team von Professor Peng Gong von der Universität Hongkong und das Team von Professor Huadong Guo von der Chinesischen Akademie der Wissenschaften gemeinsam ein innovatives „iEarth“-Framework eingeführt. Dieses interdisziplinäre Rahmenwerk basiert auf der Big-Earth-Data-Wissenschaft und zielt darauf ab, verschiedene interdisziplinäre Methoden und Fachkenntnisse zu vereinen.

Ziel ist es, die Prozesse der Erdsysteme und der menschlichen Zivilisation zu quantifizieren, das komplexe Zusammenspiel zwischen natürlichen Ökosystemen und der menschlichen Gesellschaft aufzudecken, interdisziplinäre Ideologien und Lösungen zu fördern und explizite Beweise und wertvolle wissenschaftliche Erkenntnisse für eine nachhaltige Entwicklung zu liefern.

Der Ursprung des iEarth-Konzepts liegt in der intelligenten Kartierung (iMap), und seine weitere Entwicklung wird durch ein Spektrum disziplinärer und interdisziplinärer Studien beeinflusst. Das Team unterscheidet vier Hauptthemen innerhalb des iEarth-Frameworks: iEarth-Daten, iEarth-Wissenschaft, iEarth-Analytik und iEarth-Entscheidung.

iEarth-Daten umfassen alle Daten, die sich auf Erdsysteme beziehen und natürliche Systeme und menschliche Gesellschaften umfassen. iEarth Science befasst sich mit einer multidisziplinären Erforschung des natürlichen Systems, der menschlichen Gesellschaft sowie ihrer gegenseitigen Interaktion und Rückmeldung und konzentriert sich dabei auf die unterschiedlichen Eigenschaften von Objekten, wenn sie miteinander verbunden sind.

iEarth Analytics präsentiert eine Methodik, die Erkennung, Vorhersage, Bewertung und Optimierung zur Erreichung von SDGs umfasst, indem es das „iEarth+“-Modell nutzt, das sich der Überwindung disziplinärer Grenzen und der aktiven Verknüpfung von Erdbeobachtungen mit anderen Disziplinen widmet.

Die iEarth-Entscheidung unterstützt die Umsetzung der SDGs durch Überwachung des Fortschritts, Ermittlung von Treibern, Simulation von Pfaden und Durchführung von Kosten-Nutzen-Bewertungen. Das ganzheitliche iEarth-Framework konsolidiert somit Daten aus mehreren Quellen, interdisziplinäres Wissen und fortschrittliche Technologie, um ein umfassendes Daten-, Wissenschafts-, Analyse- und Entscheidungsunterstützungssystem zur Förderung eines nachhaltigen ökologischen, sozialen und wirtschaftlichen Wohlstands zu schaffen.

Die „Intelligenz“ im iEarth-Framework zeichnet sich durch ihr Potenzial für aktives Lernen und Wissenssynthese durch Big Earth Data-Modelle aus, die auf künstlicher Intelligenz (KI) basieren. Folglich kann das iEarth-Framework auch als ein auf Big Earth Data verankertes KI-Modell betrachtet werden. Nach Ansicht des Teams erfordert die erfolgreiche Implementierung des iEarth-Frameworks erhebliche Investitionen sowohl in harte als auch in weiche Infrastrukturen.

Mit dem Ziel, die Vision zu stärken und die Fähigkeit von iEarth für eine nachhaltige Entwicklung zu stärken, hat das Team wichtige Forschungsrichtungen, praktische Implikationen und Lehrpläne skizziert. Das ultimative Ziel besteht darin, einen interdisziplinären und synergetischen Rahmen für Forschung, Praxis und Bildung zu schaffen und aufzubauen, der zur Erhaltung unseres lebenden Planeten beiträgt.

Der Artikel wird in der Zeitschrift veröffentlicht National Science Review.