Gekarteerde sintetiese domeine: 'n Omvattende digitale kaart van die wêreld

• Author:
• Author naam

  Quantumrun Foresight
• November 29, 2022

Insig opsomming

Digitale tweeling, of 3D-kartering, is virtuele realiteit (VR) weergawes van werklike plekke en voorwerpe, wat waardevol bewys het in die assessering van infrastruktuur. Hierdie gesimuleerde omgewings kan belanghebbendes help om potensiële terreine te identifiseer en te evalueer en verskeie scenario's veilig digitaal uit te voer. Die langtermyn-implikasies van hierdie tegnologie kan slim stede insluit wat nuwe beleide en dienste virtueel uittoets en die militêre simulasie van oorlogvoeringscenario's.

Gekarteer sintetiese domeine konteks

'n Digitale tweeling gebruik data uit die werklike wêreld om virtuele simulasies te bou wat 'n produk, proses of omgewing kan naboots en voorspel en hoe dit onder verskillende veranderlikes funksioneer. Hierdie tweeling het al hoe meer gesofistikeerd en akkuraat geword deur kenmerke soos die Internet of Things (IoT), kunsmatige intelligensie (AI) en sagteware-analise te integreer. Verder het digitale tweeling noodsaaklik geword in moderne ingenieurswese, aangesien hierdie tweeling dikwels die behoefte kan vervang om fisiese prototipes te bou en uitgebreide toetsfasiliteite te ontwikkel, en sodoende die koste te verminder en die spoed van ontwerpiterasie te versnel.

Die belangrikste verskil tussen digitale tweeling en simulasies is dat simulasies herhaal wat met 'n produk kan gebeur, terwyl 'n digitale tweeling herhaal wat met 'n werklike spesifieke produk in die werklike wêreld gebeur. Beide simulasies en digitale tweelinge gebruik digitale modelle om 'n stelsel se prosesse te herhaal. Alhoewel simulasies tipies op een operasie op 'n slag fokus, kan digitale tweeling verskeie simulasies gelyktydig uitvoer om verskillende metodes waar te neem.
 
As gevolg van die industrie-aanneming wat digitale tweeling ervaar het rondom vervaardigde produkte en boukonstruksie, fokus verskeie maatskappye nou daarop om digitale tweelinge aan te bied wat werklike terreine en liggings uitbeeld of naboots. Die weermag het veral belang gestel in die skep van realistiese omgewings waar soldate veilig kan oefen (met VR-headsets). 

'n Voorbeeld van 'n maatskappy wat gekarteerde sintetiese domeine of omgewings bied, is Maxar, wat satellietbeelde gebruik om sy digitale tweeling te bou. Volgens die maatskappy se webwerf kan dit vanaf 2022 lewensgetroue vlugsimulasies en spesifieke opleidingsoefeninge op enige plek in die wêreld skep. Die firma gebruik AI/ML om kenmerke, vektore en eienskappe uit hoë-gehalte georuimtelike data te onttrek. Hul visualiseringsoplossings stem baie ooreen met toestande op die grond, wat militêre kliënte help om besluite vinniger en met selfvertroue te neem. 

Ontwrigtende impak

In 2019 het die US Army Research Laboratory begin om One World Terrain te bou, 'n akkurate hoë-resolusie 3D-kaart van die wêreld wat liggings kan bepaal en gebruik kan word vir navigasie in gebiede waar GPS (globale posisioneringstelsel) nie toeganklik is nie. Die byna USD $1-miljard-projek, wat aan Maxar gekontrakteer is, is sentraal tot die weermag se sintetiese opleidingsomgewing. Die platform is 'n hibriede fisies-digitale koppelvlak vir soldate om opleidingsmissies uit te voer in virtuele instellings wat die werklike wêreld weerspieël. Die projek sal na verwagting in 2023 voltooi wees.

Intussen het Amazon in 2019 sintetiese simulasies van paaie, geboue en verkeer in Snohomish County, Washington, gebruik om sy afleweringsrobot, Scout, op te lei. Die maatskappy se digitale kopie was akkuraat tot binne sentimeters vir die posisie van randstene en opritte, en teksture soos die asfaltkorrel was akkuraat tot binne millimeters. Deur Scout in 'n sintetiese voorstad te toets, kon Amazon dit baie keer onder verskillende weerstoestande waarneem sonder om werklike woonbuurte te frustreer deur oral blou rovers los te laat.

Amazon het data van 'n wa soortgelyk aan Scout gebruik, gesleep deur 'n fiets met kameras en lidar ('n 3D-laserskandeerder wat dikwels vir outonome motorprojekte gebruik word) om sy virtuele voorstad te bou. Die maatskappy het beeldmateriaal van vliegtuigopnames gebruik om die res van die kaart in te vul. Amazon se kartering- en simulasietegnologie help met navorsing en hulp om robotte na nuwe woonbuurte te ontplooi. Hierdie tegniek word gedoen deur hulle in simulasies uit te toets sodat hulle gereed is vir algemene gebruik wanneer die tyd aanbreek. 

Implikasies van gekarteerde sintetiese domeine

Wyer implikasies van gekarteerde sintetiese domeine kan die volgende insluit: 

• Digitale tweeling van die Aarde word gebruik vir bewaringspogings en die implementering van klimaatsveranderingscenario's.
• Slim stede wat digitale tweeling gebruik om nuwe tegnologieë, insluitend outonome voertuie, uit te toets, asook vir meer deeglike stadsbeplanningstudies
• Stede wat vinniger herstel van natuurrampe en militêre konflikte deur noodwerkers en stedelike beplanners wat heropboupogings kan beplan.
• Militêre organisasies wat 3D-karteringmaatskappye kontrakteer om digitale tweeling van werklike landskappe te skep om verskeie gevegstoestande te simuleer, asook om militêre robotte en hommeltuie te toets.
• Die dobbelbedryf gebruik gekarteerde sintetiese domeine om meer realistiese en meeslepende ervarings te skep, veral dié wat ontwerp is om werklike liggings na te boots.
• Meer nuwe ondernemings wat 3D- en projeksiekartering aanbied vir konstruksiefirmas wat verskillende gebouontwerpe en -materiale wil toets.

Vrae om te oorweeg

• Wat is die ander potensiële voordele van gekarteerde sintetiese omgewings?
• Hoe kan meeslepende digitale tweeling hoe mense leef en interaksie verander?