Картирани синтетични домейни: цялостна цифрова карта на света

• Автор:
• име Автор

  Quantumrun Foresight
• Ноември 29, 2022

Резюме на прозрението

Цифровите близнаци или 3D картографирането са версии на виртуална реалност (VR) на места и обекти от реалния живот, които се оказаха ценни при оценката на инфраструктурата. Тези симулирани среди могат да помогнат на заинтересованите страни да идентифицират и оценят потенциални сайтове и безопасно да изпълняват различни сценарии цифрово. Дългосрочните последици от тази технология биха могли да включват интелигентни градове, които тестват виртуално нови политики и услуги, а военните симулират сценарии на война.

Контекст на картографирани синтетични домейни

Цифровият близнак използва данни от реалния свят, за да изгради виртуални симулации, които могат да емулират и прогнозират продукт, процес или среда и как те функционират при различни променливи. Тези близнаци стават все по-сложни и точни чрез интегриране на функции като интернет на нещата (IoT), изкуствен интелект (AI) и софтуерни анализи. Освен това дигиталните близнаци станаха съществени в съвременното инженерство, тъй като тези близнаци често могат да заменят необходимостта от изграждане на физически прототипи и сложни съоръжения за тестване, като по този начин намаляват разходите и ускоряват скоростта на итерация на дизайна.

Основната разлика между дигиталните близнаци и симулациите е, че симулациите възпроизвеждат това, което може да се случи с даден продукт, докато дигиталните близнаци възпроизвеждат това, което се случва с действителен конкретен продукт в реалния свят. Както симулациите, така и дигиталните близнаци използват цифрови модели за възпроизвеждане на процесите на системата. Въпреки това, докато симулациите обикновено се фокусират върху една операция в даден момент, цифровите близнаци могат да изпълняват множество симулации едновременно, за да наблюдават различни методи.
 
Поради възприемането на дигиталните близнаци в индустрията около инженерните продукти и строителството на сгради, няколко компании сега се фокусират върху предлагането на цифрови близнаци, които картографират или имитират терени и местоположения в реалния свят. По-специално, военните проявяват силен интерес към създаването на реалистични среди, където войниците могат безопасно да тренират (използвайки VR слушалки). 

Пример за компания, предлагаща картографирани синтетични домейни или среди, е Maxar, която използва сателитни изображения, за да изгради своите цифрови близнаци. Според сайта на компанията, считано от 2022 г., тя може да създава реалистични симулации на полети и специфични тренировъчни упражнения навсякъде по света. Фирмата използва AI/ML за извличане на функции, вектори и атрибути от висококачествени геопространствени данни. Техните решения за визуализация наподобяват много условията на земята, като помагат на военните клиенти да вземат решения по-бързо и уверено. 

Разрушително въздействие

През 2019 г. Изследователската лаборатория на армията на САЩ започна изграждането на One World Terrain, точна 3D карта на света с висока разделителна способност, която може да посочи местоположения и да се използва за навигация в райони, където GPS (система за глобално позициониране) не е достъпна. Проектът на стойност близо 1 милиард щатски долара, договорен с Maxar, е централен за синтетичната среда за обучение на армията. Платформата е хибриден физически-цифров интерфейс за войници, за да изпълняват тренировъчни мисии във виртуални настройки, които отразяват реалния свят. Очаква се проектът да бъде завършен през 2023 г.

Междувременно през 2019 г. Amazon използва синтетични симулации на пътища, сгради и трафик в окръг Снохомиш, Вашингтон, за да обучи своя робот за доставка Scout. Дигиталното копие на компанията беше с точност до сантиметри за позицията на бордюрите и алеите, а текстурите като зърната на асфалта бяха точни с точност до милиметри. Като тества Scout в синтетично предградие, Amazon може да го наблюдава много пъти при различни метеорологични условия, без да разочарова реалните квартали, като отприщи сини роувъри навсякъде.

Amazon използва данни от количка, подобна по размер на Scout, теглена от велосипед с камери и лидар (3D лазерен скенер, често използван за проекти за автономни автомобили), за да изгради своето виртуално предградие. Компанията използва кадри от проучвания на самолети, за да попълни останалата част от картата. Технологията за картографиране и симулация на Amazon помага при изследвания и помощ при внедряването на роботи в нови квартали. Тази техника се извършва чрез тестването им в симулации, така че да са готови за обща употреба, когато дойде времето. 

Последици от картирани синтетични домейни

По-широките последици от картираните синтетични домейни могат да включват: 

• Цифровите близнаци на Земята се използват за усилия за опазване и прилагане на сценарии за изменение на климата.
• Интелигентни градове, използващи дигитални близнаци за тестване на нови технологии, включително автономни превозни средства, както и за по-задълбочени проучвания на градското планиране
• Градовете се възстановяват по-бързо от природни бедствия и военни конфликти чрез аварийните служители и градоустройствените специалисти, които могат да планират усилията за възстановяване.
• Военни организации, сключващи договор с компании за 3D картографиране, за създаване на цифрови близнаци на пейзажи от реалния живот, за да симулират различни бойни условия, както и да тестват военни роботи и дронове.
• Индустрията на игрите използва картографирани синтетични домейни, за да създаде по-реалистични и завладяващи изживявания, особено тези, предназначени да имитират местоположения в реалния свят.
• Още стартиращи компании, предлагащи 3D и проекционно картографиране за строителни фирми, които искат да тестват различни строителни проекти и материали.

Въпроси за разглеждане

• Какви са другите потенциални ползи от картографираните синтетични среди?
• Как могат завладяващите цифрови близнаци да променят начина, по който хората живеят и взаимодействат?