Verktyg för snabb analys av globala system med hjälp av språk för funktionell och villkors-programmering

Forskningsprojekt, 2015 – 2018

Global systemvetenskap (GSS, Global Systems Science) är ett nytt forskningsområde, sprunget ur globala utmaningar som kräver högnivåmodellering tvärs över flera traditionella vetenskapliga discipliner. Det kan till exempel handla om klimatförändringar, omställningen till hållbar energi, eller finansiell (in-)stabilitet på global nivå. Det började med ett EU-initiativ 2008 och fem år senare kom en utlysning i EU:s åttonde ramprogram, Horisont 2020, och Data- och informationsteknik har tillsammans med partners fått projektet GRACeFUL beviljat. Bakgrunden är att all vetenskap idag är beroende av datormodeller för simulering, analys och visualisering. Modern fysik, kemi, biologi och medicin använder stora datorberäkningar för att få fram nya resultat men normalt sett finns det en matematisk teori att jämföra med. För komplexa socio-ekologiska globala system finns sällan en etablerad teori att falla tillbaka på och det gör modellerna extra viktiga. Vår centrala tes är att datavetenskapen ska ha samma roll för GSS som matematiken har för fysiken. GRACeFUL-projektets mål är att utveckla datorstöd för beslutsfattande i frågor med potentiellt globala konsekvenser. Vårt tillämpningsexempel är klimat-tålig stadsbyggnad - exempelvis hur städer i Holland ska hantera stigande havsnivåer - men verktygen kommer att kunna användas även i andra sammanhang. Chalmers del av projektet handlar om att använda domänspecifika språk inbäddade i funktionella språk (som Haskell) för att konstruera skalbara och korrekta simulatorer. Vi kopplar samman det grafiska gränssnitt (som utvecklas av Fraunhofer) med det underliggande systemet för villkorprogrammering (Constraint Programming). Avsikten är att utveckla nästa generations simulatorer där intressenternas olika krav och mål kan hanteras samtidigt för många olika scenarier.