Perinteinen aluesuunnittelu yhdistettiin Toscanassa reaaliaikaiseen anturidataan ja ennakoivaan tekoälymallinnukseen. Tämän avulla kyetään vastaamaan entistä tehokkaammin ilmastonmuutoksen tuomiin haasteisiin – kuten alueen tuhoisiin tulviin. Kunnianhimoinen hanke ei ainoastaan tarjoa työkaluja kriisien hallintaan, vaan se toimii myös suunnannäyttäjänä sille, miten julkishallinto voi ottaa uutta teknologiaa käyttöön turvallisesti ja omilla ehdoillaan.
Toscanan aluehallitukselle ja Antelille myönnettiin IFME 2026 -konferenssissa IFME Awards hopeatunnustus innovatiivisesta Praton maakunnan Digital Twin -kehitysprojektista. Projektin esitteli ja palkinnon vastaanotti Finlandia-talolla kesäkuussa Iacopo Costoli.
Enemmän kuin pelkkä 3D-malli
–Monesti digitaalinen kaksonen sekoitetaan staattisiin CAD-piirustuksiin tai pelkkiin visuaalisiin 3D-malleihin, aloitti Iacopo Costoli esityksen. Toscanan malli kuitenkin osoittaa, mistä teknologiassa on aidosti kyse.
Digitaalinen kaksonen on fyysisen objektin, prosessin tai kokonaisen ekosysteemin dynaaminen virtuaalinen esitys, joka vuorovaikuttaa jatkuvasti todellisen vastineensa kanssa reaaliaikaisen datanvaihdon kautta. Se ei ole pelkkä kuva, vaan dynaaminen kokonaisuus, joka kehittyy ja muuttuu samassa tahdissa ympäröivän maailman kanssa.
Tämän jatkuvan synkronoinnin ansiosta järjestelmä ei pelkästään näytä nykytilaa, vaan se kykenee ennustamaan tulevia skenaarioita. Se tarjoaa julkisille toimijoille mahdollisuuden tehdä ennakoivia päätöksiä jo ennen kuin ongelmia ehtii syntyä.
Julkisen datan suojana ”mustat laatikot”
Yksi projektin merkittävimmistä ja ajankohtaisimmista linjauksista liittyy tekoälyn ja datan omistajuuteen. Julkishallinnon käsitellessä kansalaisten ja kriittisen infrastruktuurin tietoja, datasuvereniteetti nousee kynnyskysymykseksi.
Yksityiset tekoälypalvelut toimivat usein niin sanottuina mustina laatikoina – niiden tiedonhakukäytännöt, algoritmit ja datan säilytyspaikat eivät ole selviä. Tämän vuoksi Toscanan aluehallitus teki tietoisen päätöksen ja kehitti omat, sisäiset tekoälytyökalunsa yksityisten palveluiden sijaan.
Asiantuntijat tiedostavat, että yksityisen tekoälyn käytössä kriittisessä infrassa on aina olemassa riski. Toscanan kehittämät omat työkalut pitävät kaiken arkaluonteisen tiedon aluehallituksen omissa käsissä. Tämä luo mallin, jonka mukaan jokaisen alueen tai maan voisi kehittää omaa osaamistaan ja infrastruktuuriaan digitaalisen riippumattomuuden ja turvallisuuden takaamiseksi.
Reaaliaikainen hätätilanteiden hallinta käytännössä
Praton maakunnan alueella tehty prototyyppitestaus osoitti järjestelmän voiman tositoimissa. Alueen tieverkostot, julkinen liikenne, teollisuuslaitokset sekä tulvariskikartat integroitiin yhteen ja samaan digitaaliseen ympäristöön.
Kun järjestelmään syötettiin dataa esimerkiksi vuoden 2023 vaikeista tulvista, malli kykeni simuloimaan tilannetta reaaliajassa. Kun tulva katkaisee osan tieverkosta, digitaalinen kaksonen pystyy erityisen hätäkuljetusten hallinta-algoritmin avulla laskemaan välittömästi korvaavat reitit ja järjestelemään julkisen liikenteen uudelleen. Tämä varmistaa:
- Palvelujen jatkuvuuden kriisistä huolimatta
- Toiminnallisen tehokkuuden pelastustyössä
- Oikea-aikaisen ja dynaamisen reagoinnin muuttuviin ympäristöolosuhteisiin
Lisäksi malli ottaa huomioon teollisuuslaitosten sisäiset ja ulkoiset riskit, kuten tulva-alttiuden aiheuttaman potentiaalisen ympäristön saastumisen vaaran.
Jäsennelty työprosessi kokeellisten tulosten takana
Projektin onnistuminen perustui monitieteiseen, alhaalta ylöspäin suuntautuvaan lähestymistapaan. Mallin luominen noudatti nelivaiheista prosessia:
1.Tiedon kerääminen ja integrointi:
Kerättiin ja yhdistettiin heterogeenista dataa eri lähteistä, kuten IoT-antureista, paikkatietokannoista (GIS) ja julkisista avoimen datan tietovarannoista.
2.Digitaalisen arkkitehtuurin suunnittelu:
Luotiin tekninen arkkitehtuuri, joka takaa järjestelmien yhteentoimivuuden käyttämällä täysin standardoituja protokollia.
3.Tietokonepohjainen laskentamallinnus:
Kehitettiin simulaatiot, joilla mallinnetaan riskidynamiikkaa ja tunnistetaan infrastruktuurin kriittiset solmukohdat.
4.Testaus ja validointi:
Malli testattiin ja varmistettiin käytännössä kohdennetun paikallisen tapaustutkimuksen, kuten Praton tulvatilanteiden, avulla.
Kohti älykästä ja kestävää hallintomallia
Toscanan kokeilu on linjassa Yhdistyneiden kansakuntien kestävän kehityksen tavoitteiden kanssa, joiden päämääränä on tehdä kaupungeista ja asuinalueista turvallisia, osallistavia ja sietokykyisiä.
Tulokset osoittavat, että digitaaliset kaksoset ovat enemmän kuin vain tekninen työkalu – ne ovat älykkään hallintotavan mahdollistajia. Teknologian käyttöönotto lisää läpinäkyvyyttä ja tuo päätöksentekoon mututuntuman sijaan puhtaan datan.
Suurin haaste ja samalla tärkein oppi tulevaisuutta varten on yhteentoimivuuden, datan laadun ja lainsäädännön, kuten Italian ja EU:n digitaalistrategioiden, yhtenäistäminen. Toscanan luoma malli tarjoaa kuitenkin monistettavan viitekehyksen, jota muut alueet ja maat voivat hyödyntää rakentaessaan ennakoivaa tekoälyavusteista suojautumista luonnonkatastrofeja vastaan.
