Mapirani sintetički domeni: sveobuhvatna digitalna karta svijeta

• Autor:
• Ime autora

  Quantumrun Foresight
• Novembar 29, 2022

Sažetak uvida

Digitalni blizanci ili 3D mapiranje su verzije virtuelne stvarnosti (VR) stvarnih mesta i objekata, koji su se pokazali vredni u proceni infrastrukture. Ova simulirana okruženja mogu pomoći dionicima da identifikuju i procijene potencijalne lokacije i bezbedno izvedu različite scenarije digitalno. Dugoročne implikacije ove tehnologije mogle bi uključiti pametne gradove koji virtualno testiraju nove politike i usluge i vojsku koja simulira scenarije ratovanja.

Kontekst mapiranih sintetičkih domena

Digitalni blizanac koristi podatke iz stvarnog svijeta za izgradnju virtuelnih simulacija koje mogu oponašati i predvidjeti proizvod, proces ili okruženje i kako ono funkcionira pod različitim varijablama. Ovi blizanci su postali sve sofisticiraniji i precizniji integracijom funkcija kao što su Internet stvari (IoT), umjetna inteligencija (AI) i softverska analitika. Nadalje, digitalni blizanci su postali ključni u modernom inženjeringu jer ovi blizanci često mogu zamijeniti potrebu za izgradnjom fizičkih prototipova i elaboriranih objekata za testiranje, čime se smanjuju troškovi i ubrzava brzina iteracije dizajna.

Glavna razlika između digitalnih blizanaca i simulacija je u tome što simulacije repliciraju ono što bi se moglo dogoditi proizvodu, dok digitalni blizanac replicira ono što se događa stvarnom specifičnom proizvodu u stvarnom svijetu. I simulacije i digitalni blizanci koriste digitalne modele za repliciranje procesa sistema. Međutim, dok se simulacije obično fokusiraju na jednu po jednu operaciju, digitalni blizanci mogu pokrenuti više simulacija istovremeno kako bi promatrali različite metode.
 
Zbog usvajanja u industriji koje su digitalni blizanci iskusili oko inženjerskih proizvoda i izgradnje zgrada, nekoliko kompanija se sada fokusira na ponudu digitalnih blizanaca koji mapiraju ili oponašaju terene i lokacije iz stvarnog svijeta. Konkretno, vojska je pokazala veliki interes za stvaranje realističnih okruženja u kojima vojnici mogu bezbedno da treniraju (koristeći VR slušalice). 

Primjer kompanije koja nudi mapirane sintetičke domene ili okruženja je Maxar, koja koristi satelitske slike za izgradnju svojih digitalnih blizanaca. Prema sajtu kompanije, od 2022. može kreirati realistične simulacije leta i specifične vežbe obuke bilo gde u svetu. Firma koristi AI/ML za izdvajanje karakteristika, vektora i atributa iz visokokvalitetnih geoprostornih podataka. Njihova rješenja vizualizacije uvelike liče na uvjete na terenu, pomažući vojnim klijentima da brže i sigurnije donose odluke. 

Ometajući uticaj

U 2019., Istraživačka laboratorija američke vojske počela je graditi One World Terrain, preciznu 3D mapu svijeta visoke rezolucije koja može precizno odrediti lokacije i koristiti za navigaciju u područjima gdje GPS (globalni sistem pozicioniranja) nije dostupan. Projekat vrijedan gotovo milijardu dolara, ugovoren s Maxarom, centralno je za okruženje za sintetičku obuku vojske. Platforma je hibridno fizičko-digitalno sučelje za vojnike za vođenje misija obuke u virtuelnim okruženjima koja odražavaju stvarni svijet. Očekuje se da će projekat biti završen 1. godine.

U međuvremenu, 2019. godine, Amazon je koristio sintetičke simulacije cesta, zgrada i saobraćaja u okrugu Snohomish u Washingtonu, kako bi obučio svog robota za dostavu, Scout. Digitalna kopija kompanije bila je tačna do nekoliko centimetara za položaj ivičnjaka i prilaza, a teksture poput zrna asfalta bile su točne do milimetara. Testiranjem Scout-a u sintetičkom predgrađu, Amazon bi ga mogao promatrati mnogo puta pod različitim vremenskim uvjetima, a da ne frustrira susjedstva iz stvarnog života oslobađajući plave rovere posvuda.

Amazon je koristio podatke iz kolica slične veličine kao Scout, vučena biciklom s kamerama i lidarom (3D laserski skener koji se često koristi za projekte autonomnih automobila) za izgradnju svog virtualnog predgrađa. Kompanija je koristila snimke iz istraživanja aviona da popuni ostatak karte. Amazonova tehnologija mapiranja i simulacije pomaže u istraživanju i pomoći u postavljanju robota u nova naselja. Ova tehnika se radi testiranjem u simulacijama kako bi bili spremni za opštu upotrebu kada dođe vrijeme. 

Implikacije mapiranih sintetičkih domena

Šire implikacije mapiranih sintetičkih domena mogu uključivati: 

• Digitalni blizanci Zemlje koji se koriste za napore očuvanja i implementaciju scenarija klimatskih promjena.
• Pametni gradovi koji koriste digitalne blizance za testiranje novih tehnologija, uključujući autonomna vozila, kao i za detaljnije studije urbanog planiranja
• Gradovi se brže oporavljaju od prirodnih katastrofa i vojnih sukoba zahvaljujući hitnim radnicima i urbanistima koji mogu planirati napore za obnovu.
• Vojne organizacije ugovaraju kompanije za 3D mapiranje da kreiraju digitalne blizance stvarnog života kako bi simulirali različite uslove bitke, kao i da testiraju vojne robote i dronove.
• Industrija igara koja koristi mapirane sintetičke domene za stvaranje realističnijih i impresivnih iskustava, posebno onih dizajniranih da oponašaju lokacije u stvarnom svijetu.
• Više startupa koji nude 3D i projekcijsko mapiranje za građevinske firme koje žele testirati različite građevinske dizajne i materijale.

Pitanja koja treba razmotriti

• Koje su druge potencijalne prednosti mapiranih sintetičkih okruženja?
• Kako imerzivni digitalni blizanci mogu promijeniti način na koji ljudi žive i komuniciraju?