Адлюстраваныя сінтэтычныя дамены: поўная лічбавая карта свету

• аўтар:
• імя аўтара

  Quantumrun Foresight
• Лістапада 29, 2022

Кароткі агляд

Лічбавыя блізняты, або 3D-мапінг, - гэта версіі рэальных месцаў і аб'ектаў у віртуальнай рэальнасці (VR), якія даказалі сваю каштоўнасць пры ацэнцы інфраструктуры. Гэтыя змадэляваныя асяроддзя могуць дапамагчы зацікаўленым бакам вызначыць і ацаніць патэнцыйныя сайты і бяспечна выконваць розныя сцэнарыі ў лічбавым выглядзе. Доўгатэрміновыя наступствы гэтай тэхналогіі могуць уключаць разумныя гарады, якія практычна выпрабоўваюць новую палітыку і паслугі, а таксама ваеннае мадэляванне сцэнарыяў баявых дзеянняў.

Адлюстраваны кантэкст сінтэтычных даменаў

Лічбавы двайнік выкарыстоўвае даныя з рэальнага свету для стварэння віртуальнага мадэлявання, якое можа эмуляваць і прагназаваць прадукт, працэс або асяроддзе і тое, як яны функцыянуюць пры розных зменных. Гэтыя блізняты становяцца ўсё больш дасканалымі і дакладнымі дзякуючы інтэграцыі такіх функцый, як Інтэрнэт рэчаў (IoT), штучны інтэлект (AI) і праграмная аналітыка. Акрамя таго, лічбавыя двайнікі сталі вельмі важнымі ў сучаснай тэхніцы, паколькі гэтыя двайнікі часта могуць замяніць неабходнасць ствараць фізічныя прататыпы і распрацоўваць абсталяванне для тэсціравання, тым самым зніжаючы кошт і паскараючы хуткасць ітэрацыі дызайну.

Асноўнае адрозненне паміж лічбавымі двайнікамі і мадэляваннем заключаецца ў тым, што мадэляванне паўтарае тое, што можа адбыцца з прадуктам, у той час як лічбавы двайнік паўтарае тое, што адбываецца з рэальным прадуктам у рэальным свеце. І мадэляванне, і лічбавыя двайнікі выкарыстоўваюць лічбавыя мадэлі для паўтарэння працэсаў сістэмы. Тым не менш, у той час як мадэляванне звычайна сканцэнтравана на адной аперацыі за раз, лічбавыя блізняты могуць запускаць некалькі мадэлявання адначасова для назірання за рознымі метадамі.
 
З-за прыняцця лічбавых двайнят у прамысловасці, звязаных з інжынернымі прадуктамі і будаўніцтвам будынкаў, некалькі кампаній цяпер засяроджваюцца на прапанове лічбавых двайнят, якія адлюстроўваюць або імітуюць рэльеф і месцы рэальнага свету. У прыватнасці, вайскоўцы праявілі вялікую цікавасць да стварэння рэалістычных умоў, дзе салдаты могуць бяспечна трэніравацца (з выкарыстаннем гарнітур VR). 

Прыкладам кампаніі, якая прапануе адлюстраваныя сінтэтычныя дамены або асяроддзя, з'яўляецца Maxar, якая выкарыстоўвае спадарожнікавыя здымкі для стварэння сваіх лічбавых двайнят. Як паведамляецца на сайце кампаніі, з 2022 года яна можа ствараць рэалістычныя сімуляцыі палёту і спецыяльныя трэніровачныя практыкаванні ў любой кропцы свету. Фірма выкарыстоўвае AI/ML для здабывання функцый, вектараў і атрыбутаў з высакаякасных геапрасторавых даных. Іх рашэнні для візуалізацыі вельмі нагадваюць умовы на зямлі, дапамагаючы ваенным кліентам прымаць рашэнні больш хутка і ўпэўнена. 

Разбуральнае ўздзеянне

У 2019 годзе Навукова-даследчая лабараторыя арміі ЗША пачала ствараць One World Terrain — дакладную 3D-карту свету з высокім разрозненнем, якая можа вызначаць месцазнаходжанне і выкарыстоўвацца для навігацыі ў раёнах, дзе GPS (глабальная сістэма пазіцыянавання) недаступная. Праект коштам амаль 1 мільярд долараў, заключаны з Maxar, займае цэнтральнае месца ў сінтэтычнай вучэбнай асяроддзі арміі. Платформа ўяўляе сабой гібрыдны фізічна-лічбавы інтэрфейс для салдат, каб выконваць вучэбныя місіі ў віртуальных умовах, якія адлюстроўваюць рэальны свет. Чакаецца, што праект будзе завершаны ў 2023 годзе.

Між тым, у 2019 годзе Amazon выкарыстаў сінтэтычнае мадэляванне дарог, будынкаў і руху ў акрузе Снохоміш, штат Вашынгтон, каб навучыць свайго робата-дастаўшчыка Scout. Лічбавая копія кампаніі была дакладнай да сантыметраў для размяшчэння бардзюраў і пад'язных шляхоў, а тэкстуры, такія як зерне асфальту, былі дакладнымі да міліметраў. Выпрабоўваючы Scout у сінтэтычным прыгарадзе, Amazon мог назіраць яго шмат разоў пры розных умовах надвор'я, не расчароўваючы рэальных наваколляў, запускаючы паўсюль блакітныя марсаходы.

Amazon выкарыстаў дадзеныя з каляскі, падобнай па памеры да Scout, якую буксіруе ровар з камерамі і лідарам (3D-лазерны сканер, які часта выкарыстоўваецца для праектаў аўтаномных аўтамабіляў), каб пабудаваць свой віртуальны прыгарад. Каб запоўніць астатнюю частку карты, кампанія выкарыстала кадры з аглядаў самалётаў. Тэхналогія адлюстравання і мадэлявання Amazon дапамагае ў даследаваннях і разгортванні робатаў у новых раёнах. Гэтая тэхніка праводзіцца шляхам іх тэставання ў мадэляванні, каб яны былі гатовыя да агульнага выкарыстання, калі прыйдзе час. 

Наступствы адлюстраваных сінтэтычных даменаў

Больш шырокія наступствы адлюстраваных сінтэтычных даменаў могуць уключаць: 

• Лічбавыя двайнікі Зямлі выкарыстоўваюцца для захавання прыроды і рэалізацыі сцэнарыяў змены клімату.
• Разумныя гарады з выкарыстаннем лічбавых блізнят для тэставання новых тэхналогій, у тым ліку аўтаномных транспартных сродкаў, а таксама для больш дбайных даследаванняў гарадскога планавання
• Гарады хутчэй аднаўляюцца пасля стыхійных бедстваў і ваенных канфліктаў дзякуючы таму, што супрацоўнікі службы экстранай дапамогі і горадабудаўнікі могуць планаваць намаганні па рэканструкцыі.
• Ваенныя арганізацыі заключаюць кантракты з кампаніямі, якія займаюцца 3D-мапінгам, для стварэння лічбавых двайнікоў рэальных ландшафтаў для мадэлявання розных баявых умоў, а таксама для тэставання ваенных робатаў і беспілотнікаў.
• Гульнявая індустрыя выкарыстоўвае адлюстраваныя сінтэтычныя дамены для стварэння больш рэалістычных і захапляльных уражанняў, асабліва тых, якія створаны для імітацыі рэальных месцаў.
• Больш стартапаў, якія прапануюць 3D і праекцыйнае адлюстраванне для будаўнічых фірмаў, якія хочуць праверыць розныя канструкцыі будынкаў і матэрыялы.

Пытанні для разгляду

• Якія яшчэ патэнцыйныя перавагі картаграфаваных сінтэтычных асяроддзяў?
• Як захапляльныя лічбавыя блізняты могуць змяніць тое, як людзі жывуць і ўзаемадзейнічаюць?