{"id":110662,"date":"2025-11-05T02:42:00","date_gmt":"2025-11-05T01:42:00","guid":{"rendered":"https:\/\/www.sonnenseite.com\/?p=110662"},"modified":"2025-11-04T15:43:23","modified_gmt":"2025-11-04T14:43:23","slug":"mit-ki-weltmodell-das-erdsystem-simulieren","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.sonnenseite.com\/de\/wissenschaft\/mit-ki-weltmodell-das-erdsystem-simulieren\/","title":{"rendered":"Mit KI-Weltmodell das Erdsystem simulieren"},"content":{"rendered":"\n
Im Projekt WOW erforscht das KIT einen neuen KI-Ansatz, um die vielf\u00e4ltigen Einfl\u00fcsse des globalen Klimawandels auf lokale Umweltsysteme besser vorherzusagen.<\/p>\n\n\n\n
Waldbr\u00e4nde, \u00dcberschwemmungen oder D\u00fcrren: Eine K\u00fcnstliche Intelligenz (KI) des Karlsruher Instituts f\u00fcr Technologie (KIT) soll k\u00fcnftig helfen, solche Ereignisse weltweit pr\u00e4ziser, schneller und energieeffizienter vorherzusagen als herk\u00f6mmliche physikbasierte Simulationen auf Supercomputern. Im Projekt \u201eWOW \u2013 a World model of Our World\u201c entwickeln Forschende ein KI-Weltmodell, das verschiedene KI-Modelle zur Simulation von Klima, Wetter und Umwelt effizient verkn\u00fcpft. Die Carl-Zeiss-Stiftung f\u00f6rdert das Vorhaben mit knapp sechs Millionen Euro.<\/p>\n\n\n\n
Der globale Klimawandel ver\u00e4ndert langfristig das Wetter und die Umwelt \u2013 weltweit wie lokal. Die Folgen reichen von h\u00e4ufigeren Extremereignissen bis zu tiefgreifenden Auswirkungen wie dem Zusammenbruch ganzer \u00d6kosysteme. \u201eMit numerischen Klima-, Wetter- und Umweltmodellen lassen sich heute viele Teilaspekte dieser Entwicklungen relativ konsistent auf verschiedenen Zeit- und Raumskalen abbilden\u201c, sagt Tenure-Track Professor Peer Nowack vom Institut f\u00fcr Theoretische Informatik des KIT und Koordinator des Projekts. \u201eModerne KI-Methoden wiederum bieten das Potenzial, entweder solche Modelle kosteng\u00fcnstig zu emulieren, also nachzuahmen, oder sogar direkt Zusammenh\u00e4nge aus Beobachtungsdaten zu erlernen. Damit erzielen sie beispielsweise in der Wettervorhersage mittlerweile oft bessere Ergebnisse. Dies bietet gro\u00dfe Chancen f\u00fcr die gesamte Umweltmodellierung.\u201c<\/p>\n\n\n\n
Im Projekt \u201eWOW \u2013 a World model of Our World\u201c gehen Nowack und sieben weitere KIT-Forschende nun noch einen Schritt weiter: Sie untersuchen, wie sich mehrere solcher KI-Modelle f\u00fcr verschiedene Prozesse im Erdsystem \u00fcber r\u00e4umliche und zeitliche Skalen hinweg zu einem einzigen KI-System koppeln lassen. Daf\u00fcr wollen sie einen Ansatz aus der Informatik verfolgen, der es erlaubt, die verschiedenen Modelle zu verkn\u00fcpfen \u2013 zu einem KI-Weltmodell.<\/p>\n\n\n\n
Wie das KI-Weltmodell entsteht<\/h4>\n\n\n\n
Mit WOW entwickeln die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler also Methoden, die verschiedenen KI-Modelle miteinander verbinden k\u00f6nnen. Dazu z\u00e4hlen unter anderem Emulatoren f\u00fcr globale Klimamodelle, KI-basierte Wettermodelle sowie Modelle, die lokale Ph\u00e4nomene wie Waldbr\u00e4nde oder \u00dcberschwemmungen abbilden. Ziel ist es, diese bislang getrennten Systeme zu einer durchg\u00e4ngigen Prozesskette zu verkn\u00fcpfen, um die lokalen Auswirkungen der globalen Ver\u00e4nderungen noch konsistenter darzustellen. Um diese Fortschritte zu erm\u00f6glichen, braucht es insbesondere auch Neuentwicklungen in der KI-Methodik.<\/p>\n\n\n\n
Durch die Kopplung der unterschiedlichen Modelle wollen die Forschenden zudem das Zusammenspiel von Atmosph\u00e4re, Wasser und Landoberfl\u00e4che besser verstehen. \u201eUns interessiert, wie sich Ver\u00e4nderungen in einem Teil des Erdsystems auf andere Bereiche auswirken \u2013 etwa, wie D\u00fcrren oder ver\u00e4nderte Wolkenbildung R\u00fcckkopplungen im Klima ausl\u00f6sen\u201c, sagt Professorin Almut Arneth vom Institut f\u00fcr Meteorologie und Klimaforschung \u2013 Atmosph\u00e4rische Umweltforschung, dem Campus Alpin des KIT in Garmisch-Partenkirchen, die ebenfalls im Forschungsprojekt mitarbeitet. \u201eEs ist m\u00f6glich, dass wir so bislang verborgene Zusammenh\u00e4nge des Klimawandels sichtbar machen.\u201c<\/p>\n\n\n\n
Auch f\u00fcr andere Wissensgebiete relevant<\/h4>\n\n\n\n
Schon mittelfristig k\u00f6nnte das neue KI-Weltmodell dabei helfen, Risiken besser einzusch\u00e4tzen \u2013 und fundierte Entscheidungen f\u00fcr Klimaschutz und Anpassung zu treffen. \u201eUnsere Methoden k\u00f6nnten perspektivisch au\u00dferdem in anderen Naturwissenschaften Anwendung finden, in denen anspruchsvolle Systeme modelliert werden\u201c, erl\u00e4utert Dr. Markus G\u00f6tz vom Scientific Computing Center des KIT, ein weiterer Wissenschaftler im Projekt. \u201eWenn wir lernen, KI-Modelle effizient zu koppeln, k\u00f6nnen wir komplexe Zusammenh\u00e4nge schneller und pr\u00e4ziser verstehen. Au\u00dferdem k\u00f6nnen wir Beobachtungsdaten viel direkter in den Modellierungsprozess einbinden. Das bietet insgesamt gro\u00dfartige Chancen f\u00fcr die Wissenschaft.\u201c Die Carl-Zeiss-Stiftung f\u00f6rdert das Projekt WOW f\u00fcr f\u00fcnf Jahre mit insgesamt sechs Millionen Euro. <\/p>\n\n\n