Imagine un mundo en el que los científicos usen computadoras para predecir el impacto del cambio climático y otros factores de estrés en la seguridad alimentaria internacional. migración, y conflicto civil, y luego use esas predicciones para aumentar la disponibilidad de recursos vitales.

Kelly Cobourn, profesor asistente de política de recursos hídricos en la Facultad de Recursos Naturales y Medio Ambiente de Virginia Tech, está trabajando en un proyecto que puede acercarnos un paso más a esa realidad.

Ella es parte de un equipo de investigadores de la Universidad del Sur de California, la Universidad Estatal de Pensilvania, la Universidad de Minnesota, y la Universidad de Colorado que reúne a expertos en inteligencia artificial, acoplamiento modelo, hidrología, agronomía, y economía.

El papel de Cobourn será liderar el trabajo de modelado socioeconómico necesario para desarrollar un sistema de modelado por computadora que ayudará a predecir cómo las actividades humanas pueden impactar el mundo natural. y viceversa.

Más específicamente, su trabajo contribuirá a la comprensión de la seguridad alimentaria a través de la integración de modelos socioeconómicos y biofísicos, así como la racionalización de las herramientas de datos utilizadas para evaluar los problemas de seguridad alimentaria.

"La seguridad alimentaria es un gran problema en gran parte del mundo, y probablemente se convierta en un problema más urgente en el futuro, "dijo Cobourn, miembro de la facultad del Departamento de Recursos Forestales y Conservación del Medio Ambiente. "El cambio climático contribuye a la inseguridad alimentaria, y la inseguridad alimentaria contribuye al conflicto civil ".

Al considerar la compleja interacción entre los seres humanos y los problemas ambientales como el cambio climático, los investigadores están trabajando para desarrollar modelos que ilustren cómo los agricultores toman decisiones sobre la producción de alimentos. Luego, crearán modelos para ayudar a explicar cómo afectan esas decisiones, o se ven afectados por, tensiones sobre el medio ambiente y los sistemas sociales.

El proyecto de cuatro años, llamado MINT para Model INTegration, está dirigida por Yolanda Gil, profesor de informática en el Instituto de Ciencias de la Información de la Universidad del Sur de California. Está financiado con una subvención de $ 13 millones de la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa (DARPA) como parte del programa World Modelers de DARPA.

Según Cobourn, quien también está afiliado al Global Change Center ubicado en el Fralin Life Science Institute de Virginia Tech, el tema de la seguridad alimentaria también tiene aplicaciones de defensa.

"La inseguridad alimentaria a menudo puede provocar conflictos en muchas partes del mundo. En última instancia, Queremos comprender cómo los diferentes factores impulsan los resultados de la seguridad alimentaria y cómo eso puede generar disturbios civiles. Cobourn explicó. "Esto también puede ayudarnos a comprender mejor qué medidas deben tomarse para protegernos de la inseguridad alimentaria y prevenir parte de ese conflicto".

Los miembros del equipo de investigación también esperan utilizar su variada experiencia para acelerar la recopilación de datos y el modelado de seguridad alimentaria.

"Ahora, el modelado implica una gran cantidad de recopilación de datos, "Cobourn dijo." Un investigador que trabaja en seguridad alimentaria iría a recopilar datos de campo o los recopilaría manualmente de varias fuentes. Podría llevar años recopilar datos y luego descubrir cómo acoplar modelos entre disciplinas. Este proyecto crearía formas computacionales de extraer datos de varias fuentes y automatizaría el proceso de modelado ".

Automatizando la recopilación y el modelado de datos, el equipo podrá reducir en gran medida la cantidad de tiempo necesario para conectar modelos entre disciplinas, lo que conducirá a una comprensión más completa de la intersección entre la actividad humana y el medio ambiente.

Durante los próximos cuatro años, Los investigadores desarrollarán modelos de la actividad humana y los impactos en los recursos naturales para crear predicciones para ciertas partes del mundo basadas en factores como el cambio climático y el rendimiento de los cultivos.

"Principalmente desarrollaré modelos y crearé escenarios de políticas y comportamiento humano, "Cobourn dijo." Los expertos en computación saben cómo automatizar la recopilación de datos y el proceso de modelado, pero es posible que no tengan experiencia en las disciplinas que están trabajando en estos problemas. Los otros expertos disciplinarios y yo los ayudaremos a unir cosas como modelos agronómicos y económicos de una manera que tenga sentido.

"Es emocionante trabajar con un equipo tan grande de expertos y pensar en cómo podemos impulsar los esfuerzos de modelado de sistemas humanos y naturales acoplados mediante el desarrollo de nuevas herramientas computacionales". " ella añadió.