Počítačové modely vyhledávají staré řešení moderních problémů

Volvo V60 D4 test - TOPSPEED.sk Alex ŠTEFUCA (Smět 2019).

Anonim

Archeologové Washingtonské státní univerzity jsou na čele nového výzkumu s využitím sofistikované výpočetní techniky, aby zjistili, jak minulé společnosti reagovaly na změnu klimatu.

Jejich práce, která spojuje starověké klimatické a archeologické údaje, by mohla pomoci moderním společenstvím identifikovat nové plodiny a jiné adaptivní strategie, pokud jsou ohroženy suchem, extrémním počasím a dalšími environmentálními problémy.

V novém sborníku Akademie věd Jade d'Alpoim Guedes, odborný asistent antropologie a kolegové WSU Stefani Crabtree, Kyle Bocinsky a Tim Kohler zkoumají, jak nedávné pokroky v oblasti výpočetního modelování přetvářejí oblast archeologie.

"Pro každou ekologickou katastrofu, o které si myslíte, bylo velmi pravděpodobné, že se nějaká společnost v lidských dějinách bude muset vypořádat s ní, " řekl Kohler, emeritní profesor antropologie na WSU. "Výpočtové modelování nám dává bezprecedentní schopnost zjistit, co pro tyto lidi fungovalo a co ne."

Vedoucí v modelování na základě agentů

Kohler je průkopníkem v oblasti modelové archeologie. Vyvinul sofistikované počítačové simulace, nazývané agenti založené modely, interakcí mezi rodovými národy v americkém jihozápadu a jejich prostředím.

Spustil program Ecodynamics Village v roce 2001, aby simuloval, jak by virtuální indiánské rodiny Pueblo žijící na počítačově vytvořené a geograficky přesné krajině pravděpodobně reagovaly na změny specifických proměnných, jako jsou srážky, velikost populace a vyčerpání zdrojů.

Porovnáním výsledků modelů založených na agentech s reálnými archeologickými důkazy mohou antropologové identifikovat minulé podmínky a okolnosti, které vedly různé civilizace po celém světě do období růstu a úpadku.

"Videohry" hrají logický závěr

Modul založený na agentuře se také používá k prozkoumání vlivu, který mohou mít lidé na životní prostředí během období změny klimatu.

Jedna studie zmíněná v přehledu WSU ukazuje, jak sucha, lov a hospodářská soustava mezi rostoucími populacemi v Egyptě vedla k vyhynutí mnoha velkých savců kolem roku 3000 př.nl. Kromě toho d'Alpoim Guedes a Bocinski, pomocný člen fakulty antropologie, zkoumají, jak způsoby osídlení v Tibetu ovlivňují erozi.

"Modelování na bázi agentů je jako videohra v tom smyslu, že do své simulace naprogramujete určité parametry a pravidla a poté necháte své virtuální agenty hrát na logické závěry, " říká Crabtree, která dokončila Ph.D. v antropologii na WSU počátkem tohoto roku. "Umožňuje nám nejen předvídat účinnost růstu různých plodin a jiných úprav, ale také to, jak se mohou lidské společnosti vyvíjet a ovlivnit jejich prostředí."

Modelování plodin odolných vůči chorobám a suchu

Distribuce druhů nebo modelování na úrovni výklenků je další sofistikovaná technologie, kterou archeologové používají k předpovědi, kde rostliny a jiné organismy v minulosti dobře rostly a kde mohou být dnes užitečné.

Bocinsky a d'Alpoim Guedes používají modelovací techniku ​​k identifikaci málo užívaných nebo v některých případech zcela zapomenutých plodin, které by mohly být užitečné v oblastech, kde má teplejší počasí, sucho a choroba dopad na zásobování potravinami.

Jedna z plodin, které identifikovali, je kmenem kukuřice tolerantní k suchu, kterou indiáni Hopi z Arizony přizpůsobili po staletí, aby prosperovali ve špatné půdě.

"Naše modely ukázaly, že kukuřice Hopi může na etiopské vysočině dobře rostoucí, kde jedna z jejich základních potravin, etiopské banány, byla postižena vznikajícími škůdci, chorobami a výbuchy intenzivního tepla, " řekl Bocinský. "Kultivace kukuřice Hopi a dalších tradičních plodin odolných proti suchu by se mohla stát zásadním předpokladem pro přežití člověka na jiných místech ovlivněných změnou klimatu."

Vraždění jáhly v Tibetu

Výzkumní pracovníci WSU také využili modelování výklenku pro identifikaci životaschopného alternativního zdroje potravy na tibetské plošině. Rychle stoupající teploty ztěžují obyvatelům regionu růst plodin v chladném počasí a zvedají a chovají jachy, což je základní forma živobytí.

V dokumentu publikoval v roce 2015 d'Alpoim Guedes a Bocinský zjistili, že v době, kdy se klima ochladila, se v příštích čtyřech letech, kdy se klima podařilo ochladit, začala pěstovat znovu, když se klima zahřeje.

"Tyto millety jsou na pokraji zapomenutých plodin, " řekl d'Alpoim Guedes. "Ale kvůli jejich tepelné toleranci a vysoké výživové hodnotě a velmi nízkým požadavkům na srážky mohou být opět zdrojem pro teplejší budoucnost."

Budoucnost informovaného řízení

Se stovkami let antropologických dat z míst po celém světě, které mají být digitalizovány, vědci právě začínají využívat potenciálu archeologického modelování.

"Pole je uprostřed renesance směrem k více výpočetním přístupům, " řekl Kohler. "Naše naděje spočívá v tom, že kombinace tradiční terénní archeologie s daty řízenými modelovacími technikami nám pomůže lépe zvládat naše počty, naše ekosystémové interakce a vyhnout se minulým chybám ohledně změny klimatu."

menu
menu