Ympäristömme on enemmän kuin kolmiulotteinen tila – se on dynaaminen ja täynnä liikettä. Jatkuvat päivittäiset muutokset vaikuttavat tapaamme liikkua tai käyttää palveluita. Ympäristön ja toiminnan muutoksia voidaan tehokkaasti hallita ja havainnollistaa kolmiulotteisella mallinnuksella.
Digitaaliset kaksoset ovat reaalimaailmasta laadittuja virtuaalisia malleja, jotka voivat perustua tekoälyyn, koneoppimiseen ja erilaisiin paikannusmenetelmiin. Käyttäjä voi hyödyntää niitä ympäristön suunnittelussa sekä reaaliaikaisten tietojen keruussa ja analysoinnissa. Kolmiulotteisen visualisoinnin avulla ne auttavat käyttäjiä ymmärtämään tulevaisuuden mahdollisuuksia sekä tarkastelemaan ja ennakoimaan monitahoisia ilmiöitä.
Digitaaliset kaksoset auttavat meitä ymmärtämään liikkeitämme ja käyttäytymistämme sekä ennakoimaan tulevaisuutta. Niiden avulla voimme luoda kestävämmän ympäristön mallin. Hallitustenvälisen ilmastonmuutospaneelin (Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC) elokuussa julkaistussa raportissa korostettiin ihmisen toiminnan vaikutusta ennennäkemättömän laajoihin ja nopeisiin ilmastossa tapahtuviin muutoksiin. Olisiko digitaalisista kaksosista hyötyä tämän mallintamisessa?
Apua ilmastomuutoksen hallintaan
Globaalit ongelmat ovat kytköksissä toisiinsa eivätkä ne tunne valtakuntien rajoja. Siksi tiedon saavutettavuus ja yhteentoimivuus ovat avainasemassa niihin liittyvien kysymysten ratkaisemisessa. Yhdistämällä tietovarantoja sijaintitietoihin voidaan lisätä merkittävästi kerätyistä tiedoista saatavia hyötyjä.
Kaupunkien päätöksenteossa digitaalisten kaksosten edut näkyvät koko ajan enemmän. Uusien työkalujen avulla päättäjät voivat tehdä päätöksiä tehokkaammin. Päätöksissä voidaan hyödyntää malleista saatavia tietoja. Digitaaliset kaksoset näkyvät jo myös kaupunkien budjeteissa. Esimerkiksi Göteborgin kaupunki Ruotsissa on investoinut kaupungin digitaalisen kaksosen kehitykseen 10 miljoona euroa. Suomen kaupungeissakin investointeja kolmiulotteisten mallien ja digitaalisten kaksosten kehitykseen investoidaan koko ajan enemmän.
Virtuaalinen Suomi rakentuu yhdessä
Digitaalisten kaksosten kehittäminen on myös nostanut esille kysymyksen koko Suomen virtuaalisesta mallista. Erilaisia mahdollisuuksia ja etenemisvaihtoehtoja mietitään GeoForum Finland ry:n perustamassa Digital Twin Finland -työryhmässä.
Paikkatietoaineistojen ja -palvelujen tarve kasvaa jatkuvasti, ja siksi on arvokasta työskennellä monien eri toimijoiden kanssa. Ryhmässä onkin jäseniä monenlaisista eri organisaatioista yrityksistä tutkimuslaitoksiin. Työtä ei tarvitse aloittaa alusta, vaan tarkoituksena on soveltaa olemassa olevaa tietoa, osaamista ja teknisiä ratkaisuja.
Tällä hetkellä tunnistettuja tietovarantoja ovat muun muassa avaruus-, sää- ja ilmatiedot, biomassat, luonto, infrastruktuuri, rakennukset, maaperätiedot sekä väestö- ja dynaamiset tiedot.
Virtuaalinen Suomi ei kuitenkaan synny itsestään, vaan siihen tarvitaan keskeisten toimijoiden panostusta ja yhteistyötä.
Metsätiedoista ensimmäinen digitaalinen kaksonen
Nykyisin lukuisten kansainvälisten tilastojen, prosessien ja sopimusten vaatimukset edellyttävät Suomelta tilastotietoja eri alojen kehityksestä. Yksi esimerkki tästä on metsäala.
Metsäkeskus on tänä vuonna kuvannut metsäalan yhteisten tietovarantojen käyttötapaukset yhdessä sidosryhmien kanssa. Työn tuloksena syntynyttä metsätietoekosysteemiä voidaan pitää alkeellisena aihiona Suomen metsien digitaalisesta kaksosesta.
Metsätietoekosysteemillä tarkoitetaan julkisen ja yksityisen sektorin kokonaisuutta tiedon hankinnassa, hallinnassa ja hyödyntämisessä. Metsäntutkimuslaitos ja myöhemmin Luonnonvarakeskus ovat kehittäneet koealaotantaan perustuvan menetelmän datan keräämiseen. Luonnonvarakeskus vastaa valtakunnan metsien investointeihin liittyvästä tutkimuksesta, laskentamenetelmistä ja tiedonhallinnasta sekä tiedon jakelusta. Tietoa hyödynnetään niin hiilivaraston muutosten ja kasvihuonekaasupäästöjen arvioinnissa kuin myös metsätalouden ja -teollisuuden sekä poliittisen päätöksenteon pohjana.
Tarkoitus on, että tiedon visualisoinnissa päästään viimeistään kymmenen vuoden päästä siihen pisteeseen, että suomalaisesta bioekosysteemistä on olemassa täydellinen digitaalinen kaksonen.
Kohti uutta liiketoimintaa ja älykkäämpiä ratkaisuja
Digital Twin Finland -työryhmä jatkaa digitaalisen kaksosen työstämistä eteenpäin. Tavoitteena on, että lopputuloksen avulla voidaan kehittää julkisen ja yksityisen sektorin työnjakoa sekä edistää kansainvälistä yhteistyötä. Sitä ennen on ratkaistava, miten yhteentoimivuutta voidaan parantaa jatkuvasti tietoekosysteemien sisällä ja välillä.
Yhteistyön avulla toimijat pääsevät osaksi kansallista kokonaisuutta – ja lähemmäksi asiakasta. Yhteisestä tietovarannosta löytyvät valtakunnalliset ja kohdennetut mallit sekä eri tarkkuustasojen ja sovellusalueiden mallit. Tietovarannon avulla toimijat voivat kehittää liiketoimintaansa ja hallita asiakaskokemusta paremmin.
Lopputuloksena syntyy uusia, entistä korkeamman jalostusasteen tuotteita ja palveluita. Tämä taas synnyttää uutta liiketoimintaa ja älykkäämpiä ratkaisuja.
Mitä ovat digitaaliset kaksoset?
Digitaalinen kaksonen on fyysisten järjestelmien (liikenne, vesi, ilma) ja hyödykkeiden (rakennukset, resurssit jne.) virtuaalinen esitys, jonka avulla voidaan simuloida, testata ja ennustaa toimintaa lähes reaaliajassa. Digitaalista kaksosta käytetään pääasiassa tiedon saamiseen toiminnasta simuloidussa maailmassa, ennen kuin toiminta toteutetaan todellisessa maailmassa. Tämä avaa valtavia mahdollisuuksia kansalaisille, yrityksille ja viranomaisille.
Alkuperäinen artikkeli on julkaistu Positio-lehdessä 3/2021.
