Hervorhebung tiefer gehender Fragen in Bildung, Entscheidungsfindung und Ökologie durch Simulation

Regierungserklärung - 08.03.2016 - 66. Plenarsitzung (Juni 2019).

Anonim

Wasserblasen und das ferne Rumpeln von Stromschnellen sind stromaufwärts zu hören. An Land ruft der gelegentliche Vogel aus dem umliegenden Wald. Unter Wasser kämpfst du dich stromaufwärts und bist dir deiner abnehmenden Kraft bewusst, während das Wasser dich ständig stromabwärts treibt. Du suchst nach einer Naht im Strom, dem Pfad, wo Turbulenzen und schneidende Ströme dir erlauben, stromaufwärts zu rutschen, ohne die begrenzten Energiereserven, die du noch hast, zu verbrauchen. Sie werden diejenigen brauchen, um die Fälle zu überwinden und einen Gefährten zu finden, den Sie nicht in den Stromschnellen verschwenden können. Sie versuchen noch einmal, über den schützenden Felsen hinaus zu rutschen und sich stromaufwärts zu bewegen, nur um erneut zu stolpern, und schaffen es kaum, gegen die Strömung Halt zu finden.

Dies ist die Realität, ein Lachs zu werden, und es ist überraschend schwierig. Nachdem wir das Virtual Technology and Design Lab an der University of Idaho verlassen haben, schreit mein 10-jähriger Sohn von der Rückbank: "Dad, wenn sie das Spiel für die Xbox veröffentlichen, MÜSSEN sie es kaufen!" Es muss etwas an dieser Idee sein, denke ich.

Dies war ein Vorgeschmack auf den Salmon Sim, eine interaktive Virtualisierung der Laichökologie von Lachs im russischen Alaska. Die Tour entstand durch meine Rolle als Beraterin für Lachs Biologie und Ökologie für die Gruppe. Die Simulation führt die Benutzer durch eine interaktive Rekonstruktion der Rückkehr des Lachses zum Cook Inlet an der Mündung des Flusses, was dazu führt, die Rolle eines einzelnen Lachses zu übernehmen, der flussaufwärts schwimmen muss, um mit begrenzten Energiereserven zu spawnen. Die Benutzer können auch die Lebensphasen eines Rotlachses im Aquariummodus untersuchen, um die Auswirkungen von Alter und Bedingungen auf einen Lachs besser zu visualisieren.

Die Simulation kann durchgehend in immersivem 3D erforscht werden, und Bedingungen wie Temperatur können geändert werden, um systematisch zu untersuchen, welchen Einfluss sie auf die Fähigkeit der Lachse haben, ihre Reise zu beenden. Die jährlichen Schwankungen der Lachsfülle und des Rückkehrzeitpunkts können ebenfalls untersucht werden. Die Simulation beinhaltet die Rekonstruktion der historischen Erträge von Cook Inlet. In der Tat wird die gesamte Simulation durch echte wissenschaftliche Daten untermauert, sogar die Landformen werden aus GIS-Höhendaten genau abgebildet und die Vegetation wird basierend auf der Bebilderung des Beckens erstellt.

Während der Lachs-Sim in gewisser Weise ein Computerspiel ist (es wird zum Beispiel über Xbox-Controller gesteuert), ist die Vision dahinter viel tiefer, wenn Sie mit dem Projektautor Dr. John W. Anderson über seine Implikationen sprechen.

"Wie kommunizieren wir durch Storytelling", beginnt Anderson. "Wir stecken in einem Paradigma des Ökosystemmanagements fest, das wir nur durch eine bestimmte Linse erreichen können. Diese Simulationstools sind nützlich, weil wir jetzt alternative Management-Szenarien darstellen können, die Kulturen widerspiegeln."

Anderson erklärt, dass der Prozess der Erforschung der manchmal strittigen Frage des Lachses durch die Linse eines Lachses den Menschen Raum gibt, über die Implikationen von Managementmaßnahmen aus einer Perspektive nachzudenken, die nicht ihre eigene ist. Das immersive Element ermöglicht es, spielerisch zu lernen und die Dinge so zu sehen, wie sie es noch nie zuvor gesehen haben.

"Traditionelles westliches Management denkt nicht so. Es basiert in der Regel auf Ökonomie und das ist schließlich mit einer Art von Wert verbunden. "Aber Anderson weist darauf hin, " Menschen neigen dazu, sofort ein höheres Maß an Empathie in diesen (simulierten) Welten zu haben "und beginnen, ein wenig zurückzugehen von ihren vorgefassten Meinungen. "

Diese empathische Reaktion ist wichtig für die drei Ziele des Projekts; Entscheidungsfindung, Bildung und wissenschaftliche Visualisierung. Ein zukünftiges Ziel dieser Simulationen ist ein Werkzeug, um echte Wissenschaft zu vermitteln und Stakeholdern und Gemeinden dabei zu helfen, sich mit Management-Szenarien auseinanderzusetzen. Diese unterschiedlichen Interessengruppen sind oft uneins und die empathische Reaktion kann hilfreich sein, um Barrieren bei der Entscheidungsfindung abzubauen. Es hilft möglicherweise Menschen, Management-Szenarien zu betrachten, anstatt Ursachen, argumentiert Anderson.

Ein zweites Ziel ist es, den Simulator als pädagogisches Werkzeug zu entwickeln. Dies ist derzeit ein wesentlicher Teil der Arbeit, die an der Salmon Sim geleistet wird, wobei Mitarbeiter der University of Alaska Fairbanks, Anchorage und Juneau aktiv daran arbeiten, einen Lehrplan zu erstellen, der auf Lachs-Sim für K-12-Kinder basiert.

"Wie jedes Videospiel sind sie sofort fasziniert von den Bildern und sie sind fasziniert, in diese Welt zu springen

.

Es ist direkt in ihre bevorzugte Art des Konsums von Informationen, die die andere Seite von entscheidender Bedeutung ist

.

Der Inhalt, den sie sehen, muss mit den wissenschaftlichen und pädagogischen Zielen in Einklang gebracht werden ", sagt Anderson.

Zu diesem Zweck hofft das Team auf eine bevorstehende NSF-Unterstützung, die es ihnen ermöglicht, dieses Projekt zu einem vollwertigen Lehrplan zu entwickeln.

Das Ziel wäre, "einen Lehrplan für eine 7-jährige Reise zu entwerfen, so dass ein Kind im Wesentlichen in der Junior High beginnen und einem Lachs den ganzen Weg durch die Highschool folgen kann, wobei er alle Schwierigkeiten auf dem Weg versteht." Dies wäre an die lokale Datenerhebung und auch an andere Klassen gebunden, die demselben Lehrplan folgen, um hervorzuheben, dass die lokalen Bedingungen unterschiedlich sind und diese Unterschiede das Management und die Politik beeinflussen. Und während die Simulation visuell ansprechend ist, weist Anderson schnell darauf hin, dass es nicht nur um Flash geht, weshalb Salmon Sim auf echten Daten basiert.

"Es ist eine Sache, die Aufmerksamkeit der Kinder zu erregen. Es ist eine andere, um sicher zu sein, dass wir sie richtig informieren, und dass sie sich richtig informieren. Wissenschaft, wenn man sie in Aktion sieht, macht vollkommen Sinn."

Was den Einsatz des Salmon Sim als wissenschaftliches Visualisierungswerkzeug anbelangt, so sind diese Tage weit entfernt, aber Wissenschaftler sind bestrebt, diese Werkzeuge nach Anderson und Postdoc Roger Lew zu bauen. "Der Aufbau dieser Werkzeugbibliotheken ist für die Zukunft notwendig", sagt Lew.

Da die Datenanalyse und -verarbeitung stärker integriert wird, werden die Werkzeuge und Prozesse, die Salmon Sim zugrunde liegen, unter Berücksichtigung wissenschaftlicher Visualisierung und Modellierung erstellt. Schließlich, so die Forscher, können Wissenschaftler diese und noch bis dato ungeahnten Visualisierungswerkzeuge nutzen, um ihre Modelle direkter zu erforschen.

"Das ist aufregend, aber stellen Sie sich vor, was in 20 Jahren möglich sein wird", sagt Anderson.

Im Gespräch mit Anderson ist es schwer, nicht den Eindruck zu erwecken, er könne eine Karriere als Futurist machen. Die Grenze zwischen aktuellen Simulationen und zukünftigen Plänen ist fließend, sowohl weil die Technologie sich schnell bewegt als auch weil Anderson große Pläne hat. Oftmals kommen die Antworten viel tiefer zurück, als Sie von einem Gespräch darüber erwarten würden, was äußerlich wie ein Videospiel aussieht. Zweifellos hat dies Anderson geholfen, Kritiker, vor allem in den Naturwissenschaften, zu überzeugen, die sich fragen, was der wahre Nutzen dieser Virtualisierungswerkzeuge ist. "Aber wenn die Menschen sie benutzen, sehen sie die Stärken" und werden oft zu festen Gläubigen, sagt er.

Die philosophischen Fragen enden dort nicht. Anderson beendet das Gespräch mit einer Frage zum Nachdenken:

"Eine Frage, die tiefgründig ist, ist, können diese simulierten Welten (und vermutlich die Empathie, die sie erzeugen) Individuen helfen, Entscheidungen gegen ihr eigenes Interesse zu treffen, aber für das Gemeinwohl?"

Bezüglich des Lachsproblems fährt Anderson fort: "Wenn Sie also in sieben Generationen sehen würden, dass die Maßnahmen und das Management, die ich derzeit mache, mir finanziellen Nutzen bringen, erkenne ich (durch die Simulation), dass ich zusammengebrochen bin Werde ich in dieser Generation Opfer bringen, um für die nächste Generation eine gesunde Zukunft zu sichern? "

Anderson ist sich der Antwort nicht sicher. So oder so, er glaubt, dass es wichtig ist, Werkzeuge zu haben, die gesellschaftliche Grenzen überschreiten und uns erlauben, mehrere Management-Szenarien zu visualisieren. Die Entwicklung dieser Werkzeuge sei wichtig für eine realistische Diskussion der Kosten und Vorteile ökologischer Entscheidungsfindung.

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