Geminisenter Havmodellering
Kontaktperson
Visjonen til senteret er at «Trondheim skal være et vitenskapelig sentrum for bruk og utvikling av koblede biofysiske havmodeller med støtte for assimilering av måledata».
Fagmiljøene i senteret dekker faggrener som for eksempel oseanografi, fysikk, kybernetikk, maskinlæring, kjemi og biologi. Styrkingen av miljøet vil gjøre det til et foretrukket nasjonalt og internasjonalt samarbeidsmiljø innen feltet. Dette vil utvide markedsmulighetene innen temaet og bidra til å oppnå visjonen.
Senterets konsept er å etablere en tverrfaglig samarbeidsplattform for forskere og studenter. Målet er å bidra til utviklingen av modeller som muliggjør et mer forutsigbart hav. Det er sentralt å knytte bruken og utviklingen av modeller til relevante og reelle biologiske, kjemiske og fysiske problemstillinger. Det skal være lettere for studenter å få kontakt med studenter innen andre fag som er interessert i tilstøtende problemstillinger, samt å gjøre det lettere for forskere å samarbeide og utvikle prosjekter. Datainnhenting og -bruk i assimilering og validering står sentralt i dette arbeidet.
Samarbeidsområder
Senteret skal bidra til et styrket tverrfaglig samarbeid med å videreutvikle integrerte fysiske, kjemiske og biologiske havmodeller. Eksempler på pågående aktiviteter er utvikling av lysmodeller, modeller for representasjon av marin biodiversitet og representasjon av karbonkjemi. Infrastrukturer som OceanLab og Fjordlab vil kunne gi ny kunnskap om koblede prosesser i havet som gir grunnlag for neste generasjon havmodeller, for eksempel ved å utvikle mer adaptive økosystemmodeller.
Andre relevante tema:
- Representasjon av koblinger mellom hav og atmosfære, og hav og land.
- Dataassimilering – bruk av måledata for modellkorreksjon – vil være et sentralt samarbeidsområde innen senteret.
- Innhenting av måledata kan gjøres ved hjelp av sensorer på autonome enheter med forskjellig romlig observasjonsevne som satellitter, droner, overflate- og undervannsfartøy, organisert i den såkalte observasjonspyramiden, som står sentralt innen den marine forskningen ved NTNU og SINTEF.
- Effektiv bruk av måledata på ulike skalaer for både modellvalidering og modellkorreksjon vil også være et samarbeidsområde for senteret.
- Forskning på bioinspirerte og statistiske metoder fra kunstig intelligens (KI) og maskinlæring (ML). Dette inkluderer utvikling, integrasjon og bruk av optimalisering og forklarbar maskinlæring i sammenheng med havmodeller som integrerer fysikk, kjemi og biologi. Relaterte tema er kobling mellom og integrasjon av data- og modelldrevne metoder for bedre modellutvikling og vitenskapelig forståelse av prosesser i grenseflatene mellom biologi/kjemi/fysikk og mellom hav og land, og maskinlæring for induksjon av surrogatmodeller fra havsimuleringsdata.
Deltakere i senteret og senterledelse
Deltakere i dette Gemini-senteret er SINTEF Ocean, SINTEF Digital og NTNU:
SINTEF Ocean
- Avdeling Fiskeri og ny biomarin industri
- Avdeling Klima og miljø
- Avdeling Havbruk
SINTEF Digital
- Avdeling Mathematics and Cybernetics
NTNU
- Institutt for teknisk kybernetikk
- Institutt for datateknologi og elektronikk
- Institutt for biologi
- Institutt for kjemi