Projektbeschreibung
Maschinelles Lernen hält Einzug in die Klimamodellierung
Erdsystemmodelle bilden die Grundlage für das Verständnis und die Projektion des Klimawandels. Trotz der Fortschritte auf diesem Gebiet ist die Fähigkeit der Modelle, sowohl globale als auch regionale Reaktionen des Erdsystems zu simulieren, jedoch durch die Darstellung kleinmaßstäbiger physikalischer und biologischer Vorgänge begrenzt. Das EU-finanzierte Projekt USMILE wird maschinelles Lernen zur Verbesserung der Modellierung und des Verständnisses des Erdsystems verwenden. Dabei werden die Forschenden Algorithmen für maschinelles Lernen entwickeln, um zum einen Erdbeobachtungsdatensätze, die räumlich-zeitliche Kovariationen erfassen, und zum anderen auf maschinellem Lernen basierende Parametrisierungen und Untermodelle für Wolken- und Landoberflächenprozesse, die den Fortschritt in der Klimamodellierung seit Jahrzehnten behindert haben, zu verbessern. Außerdem werden sie Modi der Klimavariabilität und multivariate Extreme aufspüren und beleuchten sowie dynamische Aspekte des Erdsystems mit neuartigen Techniken des tiefen Lernens und der kausalen Entdeckung aufdecken.
Ziel
Earth system models are fundamental to understand climate change. Although they have improved significantly, considerable biases and uncertainties in their projections remain. Process parameterisations limit the models’ ability to simulate both global and regional Earth system responses, which are key for assessing climate change and its impacts on ecosystems and society. In recent years, the volume of data from high-resolution models and observations has substantially increased to petabyte scales. Concomitantly, the field of machine learning (ML) has quickly developed, promising breakthroughs in detecting and analysing non-linear relationships and patterns in large multivariate datasets. Yet, traditionally, physical modelling and ML have been often treated as two different worlds with opposite scientific paradigms (theory-driven versus data-driven). Thus, despite its great potential, ML has not yet been widely adopted for addressing the urgent need of improved understanding and modelling of the Earth system. USMILE will combine multi-disciplinary expertise in ML and process-based atmosphere and land modelling to completely rethink model development and evaluation. ML will further allow us to define novel observational constraints on Earth system feedbacks and climate projections. We will (1) develop ML algorithms to enhance Earth observation datasets accounting for spatio-temporal covariations, (2) deploy ML-based parameterisations and sub-models for clouds and land-surface processes that have hindered progress in climate modelling for decades, and (3) detect and understand modes of climate variability, multivariate extremes and uncover dynamical aspects of the Earth system with novel deep learning and causal inference techniques. USMILE will drive a paradigm shift in the current modelling of the Earth system towards a new data-driven physics-aware science and to an unprecedented reduction of uncertainties in projections.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.
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Schlüsselbegriffe
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Programm/Programme
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
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H2020-EU.1.1. - EXCELLENT SCIENCE - European Research Council (ERC)
HAUPTPROGRAMM
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Thema/Themen
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Finanzierungsplan
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
ERC-SyG - Synergy grant
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
(öffnet in neuem Fenster) ERC-2019-SyG
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Finanzieller Nettobeitrag der EU. Der Geldbetrag, den der Beteiligte erhält, abzüglich des EU-Beitrags an mit ihm verbundene Dritte. Berücksichtigt die Aufteilung des EU-Finanzbeitrags zwischen den direkten Begünstigten des Projekts und anderen Arten von Beteiligten, wie z. B. Dritten.
51147 KOLN
Deutschland
Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.