Zacznie się od błysku światła jaśniejszego niż jakiekolwiek słowa jakiegokolwiek ludzkiego języka mogą opisać. Kiedy bomba uderzy, jej promieniowanie cieplne, uwolnione w ciągu zaledwie 300 stumilionowych części sekundy, rozgrzeje powietrze nad K Street do około 18 milionów stopni Fahrenheita. Będzie ono tak jasne, że wybieli fotochemikalia w siatkówce każdego, kto na nie spojrzy, powodując natychmiastową, choć chwilową ślepotę u ludzi tak odległych jak Bethesda i Andrews Air Force Base. W ciągu sekundy, tysiące wypadków samochodowych spiętrzą się na każdej drodze i autostradzie w promieniu 15 mil wokół miasta, czyniąc wiele z nich nieprzejezdnymi.
To jest to, co naukowcy wiedzą na pewno o tym, co by się stało, gdyby Waszyngton, DC, został uderzony przez atomówkę. Ale niewielu wie, co zrobią ludzie – ci, którzy nie zginą w wybuchu lub bezpośrednim odłamku. Czy będą się buntować? Uciekną? Wpadną w panikę? Chris Barrett jednak wie.
Kiedy informatyk rozpoczynał swoją karierę w Narodowym Laboratorium Los Alamos, miejscu narodzin bomby atomowej, zimna wojna wkraczała w swoją piątą dekadę. Był rok 1987, jeszcze cztery lata przed rozpadem Związku Radzieckiego. Naukowcy sporządzili prognozy promienia wybuchu i opadów, które powstałyby po wylądowaniu 10-kilotonowej bomby w stolicy kraju, ale obliczali głównie natychmiastowe żniwo śmierci. Nie wykorzystywano ich do planowania akcji ratunkowych i odbudowy, ponieważ wtedy najbardziej prawdopodobnym scenariuszem było wzajemnie gwarantowane zniszczenie.
Ale w ciągu ostatnich dziesięcioleci świat się zmienił. Zagrożenia nuklearne nie pochodzą od światowych mocarstw, ale od zbójeckich państw narodowych i organizacji terrorystycznych. Stany Zjednoczone dysponują obecnie wartym 40 miliardów dolarów systemem przechwytywania pocisków; całkowita anihilacja nie jest zakładana.
Nauka przewidywania również bardzo się zmieniła. Obecnie badacze tacy jak Barrett, który kieruje Biocomplexity Institute w Virginia Tech, mają dostęp do bezprecedensowego poziomu danych z ponad 40 różnych źródeł, w tym smartfonów, satelitów, zdalnych czujników i ankiet spisowych. Mogą je wykorzystać do modelowania syntetycznych populacji całego miasta DC – i sprawić, że ci nieszczęśni, wyimaginowani ludzie doświadczą hipotetycznego wybuchu raz za razem.
Ta wiedza nie jest tylko teoretyczna: Departament Obrony wykorzystuje symulacje Barretta – przewidując zachowanie ocalałych w ciągu 36 godzin po katastrofie – do tworzenia strategii reagowania w sytuacjach kryzysowych, które, jak mają nadzieję, pozwolą najlepiej wykorzystać najgorszą możliwą sytuację.
Można myśleć o systemie Barretta jako o serii zwirtualizowanych warstw reprezentacji. Na dole znajduje się szereg zbiorów danych, które opisują fizyczny krajobraz DC – budynki, drogi, sieć elektryczną, linie wodne, systemy szpitalne. Na górze znajdują się dane dynamiczne, takie jak przepływ ruchu w mieście, skoki zużycia energii elektrycznej oraz przepustowość sieci telekomunikacyjnej. Do tego dochodzi jeszcze syntetyczna populacja ludzka. Skład tych e-peepów jest określany na podstawie informacji ze spisu ludności, badań mobilności, statystyk turystycznych, sieci mediów społecznościowych i danych ze smartfonów, które są kalibrowane do pojedynczego bloku miejskiego.
Powiedzmy, że jesteś rodzicem w dwuosobowym, pracującym gospodarstwie domowym z dwójką dzieci w wieku poniżej 10 lat, mieszkającym na rogu ulic First i Adams. Syntetyczna rodzina, która mieszka pod tym adresem wewnątrz symulacji, może nie podróżować do rzeczywistego biura, szkoły lub budynków opieki dziennej, które twoja rodzina odwiedza każdego dnia, ale gdzieś na twoim bloku czteroosobowa rodzina będzie robić coś podobnego o podobnych porach dnia. „Oni nie są tobą, nie są mną, są ludźmi w agregacie” – mówi Barrett. „Ale to tak jak blok, w którym mieszkasz; te same struktury rodzinne, te same struktury aktywności, wszystko.”
Połączenie 40-plus baz danych w celu uzyskania tej pojedynczej migawki wymaga ogromnej mocy obliczeniowej. Wysadzenie tego wszystkiego w powietrze za pomocą hipotetycznej bomby atomowej i obserwowanie rozwoju wypadków przez 36 godzin wymaga jeszcze więcej mocy obliczeniowej. Kiedy grupa Barretta z Virginia Tech symulowała, co by się stało, gdyby populacje wykazywały sześć różnych rodzajów zachowań – poszukiwanie opieki zdrowotnej vs. poszukiwanie schronienia – zajęło to więcej niż jeden dzień i przyniosło 250 terabajtów danych. I to przy wykorzystaniu nowego 8 600-rdzeniowego klastra instytutu, podarowanego niedawno przez NASA. W zeszłym roku Amerykańska Agencja Redukcji Zagrożeń przyznała im 27 milionów dolarów na przyspieszenie tempa analiz, tak aby można je było przeprowadzać w czasie zbliżonym do rzeczywistego.
System wykorzystuje istniejące modele zniszczeń, które są dobrze scharakteryzowane od dziesięcioleci. Tak więc symulacja pierwszych 10 minut po zderzeniu nie pochłania zbyt wiele procesorów. Do tego czasu kolejne fale ciepła, promieniowania, sprężonego powietrza i geomagnetycznych fal uderzeniowych przetoczą się przez każdy budynek w promieniu pięciu mil od 1600 Pennsylvania Avenue. Te potężne impulsy spowodują wyłączenie sieci elektrycznej, sparaliżują komputery, wyłączą telefony, wypalą wzory nitek w ludzkim ciele, implodują płuca, przedziurawią bębenki, zawalą domy i zrobią odłamki z każdego okna w większym obszarze miejskim. Około 90.000 ludzi zginie, a prawie wszyscy inni zostaną ranni. A opad jądrowy będzie dopiero początkiem.
Tutaj symulacje Barretta zaczynają być naprawdę interesujące. Oprócz informacji o tym, gdzie mieszkają i czym się zajmują, każdemu syntetycznemu mieszkańcowi Waszyngtonu przypisuje się również szereg cech po początkowym wybuchu – jak są zdrowi, jak mobilni, o której godzinie wykonali ostatni telefon, czy mogą odbierać wiadomości alarmowe. I najważniejsze, jakie działania podejmą.
Opierają się one na historycznych badaniach zachowania ludzi w czasie katastrof. Nawet jeśli ludzie otrzymują polecenie schronienia się na miejscu do czasu przybycia pomocy, na przykład, zazwyczaj wykonują te polecenia tylko wtedy, gdy mogą skontaktować się z członkami rodziny. Jest również bardziej prawdopodobne, że pójdą w kierunku obszaru katastrofy niż z dala od niego – albo w celu poszukiwania członków rodziny, albo aby pomóc potrzebującym. Barrett mówi, że przekonał się o tym najlepiej, obserwując reakcję ludzi w godzinach po 11 września.
Wewnątrz modelu każdy sztuczny obywatel może śledzić stan zdrowia członków rodziny; wiedza ta jest aktualizowana za każdym razem, gdy uda mu się wykonać telefon lub spotkać się z nimi osobiście. Symulacja przebiega jak niezgłębione drzewo decyzyjne. W miarę upływu czasu model zadaje każdemu agentowi serię pytań: Czy twoje gospodarstwo domowe jest razem? Jeśli tak, udaj się do najbliższego miejsca ewakuacji. Jeśli nie, zadzwoń do wszystkich członków gospodarstwa domowego. Pytania te są łączone z prawdopodobieństwem, że telefon awatara działa w tym momencie, że członkowie jego rodziny nadal żyją i że nie zgromadzili tak dużo promieniowania, że są zbyt chorzy, aby się poruszać. I tak dalej, i dalej, i dalej, aż skończy się 36-godzinny zegar.
Wtedy zespół Barretta może przeprowadzić eksperymenty, aby sprawdzić, jak różne zachowania skutkują różnymi wskaźnikami śmiertelności. Rzecz, która prowadzi do najgorszych wyników? Jeśli ludzie przegapią lub zlekceważą komunikaty, które każą im opóźnić ewakuację, mogą być narażeni na większy opad – resztki radioaktywnego pyłu i popiołu, który „wypada” z atmosfery. Około 25 000 więcej ludzi zginie, jeśli każdy spróbuje być bohaterem, napotykając śmiertelne poziomy promieniowania, gdy zbliży się na odległość mili od strefy zero.
Te scenariusze dają wskazówki, w jaki sposób rząd może zminimalizować śmiertelne zachowania i zachęcić do innych rodzajów. Jak upuszczanie w tymczasowych sieciach łączności telefonii komórkowej lub nadawanie ich z dronów. „Jeśli telefony mogą działać nawet w niewielkim stopniu, ludzie otrzymują informacje, dzięki którym mogą dokonywać lepszych wyborów” – mówi Barrett. Wtedy staną się częścią rozwiązania, a nie problemem, którym trzeba zarządzać. „Ocaleni mogą dostarczyć relacji z pierwszej ręki o warunkach na miejscu – mogą stać się ludzkimi czujnikami.”
Nie wszyscy są przekonani, że masowe symulacje są najlepszą podstawą do formułowania polityki krajowej. Lee Clarke, socjolog z Rutgers, który bada klęski żywiołowe, nazywa tego rodzaju plany gotowości „dokumentami fantazji”, stworzonymi po to, by dać społeczeństwu poczucie komfortu, ale niewiele więcej. „Udają one, że naprawdę katastrofalne wydarzenia mogą być kontrolowane,” mówi, „kiedy prawda jest taka, że wiemy, że albo nie możemy tego kontrolować, albo nie ma sposobu, aby się tego dowiedzieć.”
Może nie, ale ktoś wciąż musi próbować. Przez następne pięć lat zespół Barretta będzie wykorzystywał swój system modelowania o dużej wydajności, aby pomóc Agencji Redukcji Zagrożeń Obronnych zmagać się nie tylko z bombami atomowymi, ale także z epidemiami chorób zakaźnych i klęskami żywiołowymi. Oznacza to, że system jest aktualizowany w taki sposób, aby reagował w czasie rzeczywistym na wszelkie dane, które zostaną do niego wprowadzone. Ale jeśli chodzi o ataki atomowe, mają nadzieję trzymać się planowania.
Going Nuclear
-
As the probability of nuclear war changes, the so-called doomsday clock keeps track-and it just ticked closer to midnight.
-
Choć bomby nie są jedynym zagrożeniem nuklearnym; w zeszłym roku hakerzy wzięli na cel amerykańską elektrownię jądrową.
-
Jeśli zdarzy się najgorsze, wiedz przynajmniej, że Stany Zjednoczone przeznaczyły miliony dolarów na technologie i terapie, które pomogą Ci przetrwać wypadek nuklearny.