Математическая модель помогает распределять средства и ресурсы для защиты хрупких экосистем
Исследователи из Квинслендского технологического университета (QUT) разработали новаторскую математическую модель, чтобы помочь «выбирать победителей» и максимизировать ограниченное финансирование и ресурсы при инвестировании в технологии для защиты угрожаемых экосистем, таких как Большой Барьерный риф.
Модель рассчитывает «оптимальную точку остановки» — момент, когда продолжение разработки конкретной экологической технологии перестает быть целесообразным, и указывает, когда инвестиционные ресурсы необходимо перенаправить на другие природоохранные проекты. Модель также учитывает сложности и неопределённости, присущие защите угрожаемых экосистем.
Исследовательница Лус Паскаль отметила, что модель поможет лицам, принимающим решения, определить, как долго продолжать инвестировать в конкретную технологию, прежде чем переключиться на другую.
«НИОКР по своей природе сопряжены с риском — мы можем инвестировать миллионы в технологию, которая в конечном итоге никогда не сработает, но потенциальные выгоды могут быть огромными — мы сможем защитить экосистему, которая ранее считалась повреждённой безвозвратно».
Модель создаёт способ рассчитать «оптимальную точку остановки» — момент, когда продолжение разработки конкретной технологии перестает быть целесообразным. Это особенно важно при ограниченных ресурсах: существует точка, когда инвестиции нужно перенаправить на другие действия по сохранению природы. Иногда лучше вообще не инвестировать в новую технологию.
Профессор Кейт Хелмстедт, автор идеи проекта, заявила, что это исследование, опубликованное в Proceedings of the National Academy of Sciences, впервые интегрирует как фазу разработки, так и фазу внедрения технологии в единую оптимизационную модель для сохранения биоразнообразия.
«Эта "оптимальная точка остановки" зависит от характеристик экосистемы, влияния технологии и того, насколько мы уверены в её успехе. При защите угрожаемых экосистем все эти элементы сложны и неопределённы».
Новый подход исследования заключается в балансировании неопределённостей и выгод инноваций в экологическом контексте.
На примере Большого Барьерного рифа команда обнаружила, что оптимальное время разработки новых технологий может составлять от 0 до 45 лет в зависимости от уверенности в их эффективности.
«Эта работа меняет правила игры в том, как мы думаем об инвестициях в инновации для сохранения природы. Речь не только о разработке следующей большой идеи — речь о том, чтобы знать, когда нужно сменить направление, когда нужно проявить настойчивость и как максимизировать эффект при ограниченных ресурсах».
Модель гибкая и может быть адаптирована для других областей, таких как общественное здравоохранение, энергетика и климатическая устойчивость.
Профессор Иадин Шадес отметила, что исследование опирается на два десятилетия работы в области искусственного интеллекта для принятия природоохранных решений, в частности на методы частично наблюдаемых марковских процессов принятия решений (POMDPs).
«Этот проект расширяет эти методы до новой границы — планирования самой разработки технологий. Применяя системы принятия решений на основе ИИ к НИОКР, мы можем помочь правительствам и природоохранным агентствам делать более разумный и прозрачный выбор инвестиций. Речь идёт о превращении математических инсайтов в практические стратегии, которые повышают шансы на спасение экосистем».