Hva er digitale havtvillinger?
Digitale havtvillinger (DOTs) er et fremvoksende konsept med potensial til å revolusjonere beslutningsprosesser. Målet med digitale havtvillinger er å tilby tverrfaglige, presise og informerte digitale representasjoner av virkelige systemer, som kombinerer sanntidsdata, historiske data, modeller og simuleringer i en interoperabel (“FAIR”) ramme for beslutningstaking.
Digitale tvillinger demokratiserer tilgangen til informasjon ved å tilby et brukervennlig, interaktivt og visuelt grensesnitt som gjør det mulig å utforske ulike scenarier.
Hvem er digitale havtvillinger til for?
Digitale havtvillinger er ment å kunne brukes av alle. En viktig del av utformingen av digitale havtvillinger (DTO-er) er å identifisere sluttbrukerne.
De kan være kommuner, beslutningstakere, utviklere av hav- eller kystinfrastruktur (for eksempel offshore vindkraft), lokalsamfunn, studenter eller medlemmer av offentligheten som ønsker å lære om sammenhengen mellom mennesker og havmiljøet. Etter identifisering av sluttbrukere kan innhold, design og språk i DTO-en tilpasses etter behov.
Hvordan bruker vi digitale havtvillinger?
En digital havtvilling kan gi en nøyaktig representasjon av et havsystem av interesse. Disse digitale representasjonene av havsystemer kan krysse fysiske, økologiske, økonomiske og sosiale domener for å integrere informasjon. Integrert informasjon som er direkte knyttet til virkelige systemer og oppdateres etter hvert som disse systemene utvikler seg, kan brukes i undervisning og læring.
Digitale tvillinger kan brukes til mange ulike formål. Først og fremst gir de oss mulighet til å utforske et virkelig system i et virtuelt miljø. For eksempel kan en passende digital havtvilling:
• gjøre det mulig for myndigheter innen marin arealplanlegging å forstå ulike konsekvenser av forskjellige plasseringer av en foreslått offshore vindpark
• la brukere eksperimentere med rutevalg for maritime fartøy for å optimalisere effektivitet eller til og med effekten av endringer i fiskeriforvaltningspolitikk
• ved bruk av «hva om»-scenarier bidra til å starte samtaler om fremtidige forhold, støtte politiske, forvaltningsmessige og forskningsbaserte beslutninger, og synliggjøre avveininger mellom ulike samfunns- og politiske prioriteringer.
Demonstrasjoner og prototyper utviklet av SINTEF Ocean
SINTEF Ocean har utviklet en portefølje av digitale havtvillinger for en rekke sektorer (for eksempel marin restaurering, risikovurdering av algeoppblomstring) og brukergrupper (for eksempel beslutningstakere i kommuner, fagpersoner, forvaltere av miljøressurser).
Porteføljen inkluderer også tjenester som kan brukes til å utvikle digitale havtvillinger.
Noen høydepunkter fra SINTEF-ledede prosjekter:
- I DTO-Bioflow (Biodiversity Data for Digital Twins of the Ocean) kan brukere eksperimentere med en digital tvilling som kombinerer ulike datastrømmer om lavtrofisk biomasse for overvåking av havets helse (for eksempel forutse algeoppblomstring). I denne digitale tvillingen kombineres sanntids akustikk og silhuettkamerabilder, blant annet innhentet via OceanLab-observatoriet, for å informere beslutningstakere om potensielle endringer i lavtrofiske samfunn som zooplankton. Disse spiller en kritisk rolle i marine næringsnett og kan gi indikasjoner på havets tilstand.
Mer nyttig lesing:
DUC 6 Overvåking av lavtrofisk biomasse for å informere havforvaltning | DTO-BIOFLOW
Streamlit
- I Coastal Climate Resilience and Marine Restoration Tools for the Arctic Atlantic basin (Climarest) var ett av de mest sentrale resultatene utviklingen av en digital verktøykasse for marin restaurering. Verktøykassen inkluderer demonstratorer for digitale havtvillinger, som viser hvordan DTO-er kan brukes til å informere beslutningstakere knyttet til utforming og overvåking av marine restaureringsprosjekter.
Mer nyttig lesing:
Digital Twin-Like Applications – Marine Restoration Toolbox
Slik har Svalbard blitt et digitalt miljø-laboratorium
Få tilgang via Blue-Cloud-plattformen: EcologicalRestorationLab – Marine Restoration Lab.
- I Social-Ecological Ocean Management Applications with Digital Ocean Twins (SEADOTs) fokuserer vi på å integrere sosioøkologiske (sosiale, økologiske og økonomiske) data i tre digitale havtvillinger med hovedvekt på offshore vindutbygging. Den norske demonstratoren retter seg mot utviklingen av Utsira Nord, verdens største flytende offshore vindpark. De digitale tvillingene har som mål å gi lokale beslutningstakere (for eksempel kommuner) informasjon for helhetlig beslutningstaking knyttet til utviklingen av offshore vindinstallasjoner.
- I Iliad – Digital Twins of the Ocean har SINTEF Ocean utviklet ILIAD – Water Quality and Environmental Twin Trondheimsfjorden (prototype) – Public – Dashboards – Grafana. Der kan brukere samhandle med sanntidsdata innhentet via OceanLab-observatoriet og partikkelfordelingsmodeller i et beslutningsstøtte-dashboard. Målet med denne digitale tvillingen er å demonstrere hvordan vannkvalitet kan overvåkes for miljøkonsekvensanalyser.
- Plattformen SemanticMatter tilbyr verktøy for å:
i) dokumentere dataene dine (hvordan de ble produsert, og hva hvert datapunkt betyr), sammen med et vokabular, relasjoner og begrensninger som passer din spesifikke bransje eller forskningsfelt.
ii) definere datapipelines (hvordan data flyter fra ulike kilder inn i digitale tvillinger) basert på spørsmål stilt i naturlig språk.
iii) tilby automatiske, hendelsesbaserte arbeidsflyter som reagerer på endringer (for eksempel en spesifikk hendelse som en sensoravlesning) og utløser handlinger (for eksempel å aktivere en digital tvilling) uten ekstra manuelt arbeid.