WOW – a World model of Our World

Das Projekt erforscht das Konzept eines „KI-Weltmodells“ – ein Ansatz zur Kopplung von KI-Modellen – für die Modellierung der Prozesskette vom globalen Klimawandel zu lokalen Auswirkungen (z. B. Waldbrände, Überschwemmungen).

Ziele

Der globale Klimawandel führt zu langfristigen Veränderungen des globalen und regionalen Wetters, was tiefgreifende lokale Auswirkungen auf Gesellschaften und Ökosysteme hat. Moderne KI-Methoden bieten das Potenzial, die Modellierung in jedem Schritt dieser Prozesskette zu revolutionieren. WOW erforscht ein sogenanntes „KI-Weltmodell“ – einen Ansatz, um diese einzelnen KI-Modelle entlang der gesamten Prozesskette und über verschiedene räumliche und zeitliche Skalen hinweg zu koppeln.

Zunächst werden getrennte KI-Modelle entwickelt: KI-Versionen globaler Klimamodelle, KI-Wettermodelle und lokale KI-Einflussmodelle (z. B. für Waldbrände). Jedes dieser Modelle erlernt eine sogenannte interne „latente Repräsentation“ in die es etwaige Eingabedaten abbildet. In Weltmodellen werden diese latenten Repräsentationen in einem innovativen Ansatz miteinander verknüpft, welcher es hier erlaubt das komplexe Zusammenspiel von Umweltdaten sehr effizient zu erlernen.

Die Forschungsfragen umfassen neben der Übertragung des Weltmodellkonzepts auf die Klima- und Umweltwissenschaften, das Verständnis nichtlinearer Wechselwirkungen zwischen Atmosphäre, Wasserkreislauf und Landoberfläche sowie die Verbesserung von KI-Methoden hinsichtlich ihrer Energieeffizienz. Diese Entwicklungen könnten ähnliche Ansätze in vielen anderen Teilgebieten der Naturwissenschaften motivieren.

Ziel ist es mit dem Weltmodell Klima- und Umweltinformationen in beispielloser Qualität, Geschwindigkeit und Lokalität bereitzustellen, um eine optimale Planung von Klimaanpassungsmaßnahmen und Abschätzung von Klimarisiken zu ermöglichen.