[논문 리뷰] FuturICT - New Science and Technology to Manage Our Complex, Strongly Connected World

Dirk Helbing|arXiv (Cornell University)|2011. 08. 31.

Biomedical and Engineering Education인용 수 11

한 줄 요약

FuturICT는 자연과학, 사회과학, 공학의 다학제적 통합을 통해 복잡하고 상호연결된 사회기술 시스템을 연구하고 관리하기 위한 지식 가속기(지식 가속기)를 제안한다. 대규모 시뮬레이션, 실시간 데이터, 참가자 기반 모델링을 활용하여 금융 위기, 기후 변화, 전염병과 같은 글로벌 과제에 능동적으로 대응하는 것을 목표로 한다.

ABSTRACT

We have built particle accelerators to understand the forces that make up our physical world. But we still don't understand the principles underlying our strongly connected, techno-socio-economic systems. To fill the knowledge gaps and keep up with the fast pace at which our world is changing, a Knowledge Accelerator must urgently be created. An interdisciplinary integration of natural, social, and engineering sciences, as it will be performed by the FuturICT flagship project, can produce the synergy effects required to address many of our 21st century challenges. One can expect that, after the age of physical, biological and technological innovations, Europe can lead the next era - a wave of social and socio-inspired innovations.

연구 동기 및 목표

• 현대의 글로벌 과제를 뒷받침하는 복잡하고 강하게 연결된 기술-사회-경제 시스템을 이해하지 못하는 데서 비롯하는 지식 격차를 해소하기 위해.
• 기존 과학적 접근 방식의 한계를 극복하기 위해 사회적 역동성을 모델링하고 시뮬레이션할 수 있는 대규모 통합 연구 인프라를 구축하기 위해.
• 유럽이 21세기 글로벌 과제를 해결하는 데 선도적인 위치를 차지할 수 있도록 새로운 사회적 및 사회 기반 혁신의 시대를 촉진하기 위해.
• 실시간 데이터 통합과 복잡한 시스템의 예측 모델링을 통해 체계적 위험에 대한 능동적 거버넌스를 실현하기 위해.
• 물리학, 사회과학, 공학의 통찰을 통합하여 전환적 사회적 해결책을 위한 상호보완 효과를 창출하기 위해.

제안 방법

• 자연과학, 사회과학, 공학 분야 간의 다학제적 협력을 중점으로 하는 기반 연구 과제인 FuturICT를 구축하기 위해.
• 사회 네트워크, 경제 흐름, 인프라 시스템 등을 포함한 복잡한 시스템의 대규모 컴퓨팅 모델 및 시뮬레이션을 개발하기 위해.
• 다양한 소스(예: 소셜 미디어, 센서, 금융 시스템)에서 온 실시간 데이터 스트림을 통합하여 모델의 정확성과 반응성을 향상시키기 위해.
• 사회적 참여를 반영한 시스템 설계 및 정책 시뮬레이션에 기여하기 위해 참가자 기반 모델링 및 시민 참여 플랫폼을 구현하기 위해.
• 이질적인 에이전트가 동적인 환경에서 상호작용하는 것을 시뮬레이션하기 위해 에이전트 기반 모델링과 네트워크 이론을 활용하기 위해.
• 실제 구현 이전에 정책 개입을 테스트할 수 있는 디지털 트윈 유사 환경을 조성하기 위해.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 자연과학, 사회과학, 공학의 다학제적 통합이 복잡하고 상호연결된 시스템을 관리하는 데 새로운 통찰을 어떻게 제공할 수 있는가?
• RQ2 금융 붕괴나 전염병과 같은 체계적 위험의 실시간 시뮬레이션과 예측을 가능하게 하는 메커니즘은 무엇인가?
• RQ3 대규모 데이터 통합과 참가자 기반 모델링은 정책 결정의 강건성과 정당성은 어떻게 향상시킬 수 있는가?
• RQ4 지식 가속기는 출현하기도 전에 글로벌 체계적 위험을 예측하고 완화하는 데 어떤 역할을 할 수 있는가?
• RQ5 불확실성과 급격한 변화 속에서 자율적으로 조직화되고 적응할 수 있도록 사회기술 시스템은 어떻게 설계할 수 있는가?

주요 결과

• 복잡하고 강하게 연결된 시스템을 이해하는 데 핵심적인 지식 격차를 메우기 위해 지식 가속기의 구축이 필수적이다.
• 자연과학, 사회과학, 공학의 다학제적 통합은 기후 변화나 금융 불안정성과 같은 21세기 과제를 해결하는 데 필수적인 상호보완 효과를 창출할 수 있다.
• 실시간 데이터와 대규모 시뮬레이션은 사회기술 시스템 내에서 체계적 위험의 조기 탐지 및 완화를 가능하게 한다.
• FuturICT는 유럽이 이 분야에서 글로벌 리더십을 확보할 수 있도록 새로운 사회적 및 사회 기반 혁신의 물결을 촉진할 것으로 기대된다.
• 이 프로젝트의 프레임워크는 복잡한 시스템에 대한 예측 가능하고 적응형이며 참여형 거버넌스 모델의 개발을 지원한다.
• 제안된 인프라는 실제 구현 이전에 정책 개입을 가상 환경에서 테스트할 수 있도록 하여 위험을 줄이고 효과를 높인다.