Kortlagte syntetiske domæner: Et omfattende digitalt kort over verden

• Forfatter:
• Forfatter navn

  Quantumrun Foresight
• November 29, 2022

Oversigt over indsigt

Digitale tvillinger, eller 3D-kortlægning, er virtual reality (VR) versioner af virkelige steder og objekter, som har vist sig værdifulde i vurderingen af ​​infrastrukturer. Disse simulerede miljøer kan hjælpe interessenter med at identificere og evaluere potentielle websteder og sikkert udføre forskellige scenarier digitalt. De langsigtede implikationer af denne teknologi kunne omfatte smarte byer, der afprøver nye politikker og tjenester virtuelt, og militærets simulering af krigsscenarier.

Kortlagt syntetiske domæner kontekst

En digital tvilling bruger data fra den virkelige verden til at bygge virtuelle simuleringer, der kan efterligne og forudsige et produkt, en proces eller et miljø, og hvordan det fungerer under forskellige variabler. Disse tvillinger er blevet mere og mere sofistikerede og præcise ved at integrere funktioner som Internet of Things (IoT), kunstig intelligens (AI) og softwareanalyse. Ydermere er digitale tvillinger blevet essentielle i moderne teknik, da disse tvillinger ofte kan erstatte behovet for at bygge fysiske prototyper og uddybe testfaciliteter, og derved reducere omkostningerne og accelerere hastigheden af ​​design iteration.

Den største forskel mellem digitale tvillinger og simuleringer er, at simuleringer replikerer, hvad der kunne ske med et produkt, mens en digital tvilling replikerer, hvad der sker med et faktisk specifikt produkt i den virkelige verden. Både simuleringer og digitale tvillinger bruger digitale modeller til at replikere et systems processer. Men mens simuleringer typisk fokuserer på én operation ad gangen, kan digitale tvillinger køre flere simuleringer samtidigt for at observere forskellige metoder.
 
På grund af den brancheovertagelse, som digitale tvillinger har oplevet omkring konstruerede produkter og bygningskonstruktion, fokuserer flere virksomheder nu på at tilbyde digitale tvillinger, der kortlægger eller efterligner virkelige terræner og lokationer. Især militæret har interesseret sig meget for at skabe realistiske miljøer, hvor soldater sikkert kan træne (ved hjælp af VR-headset). 

Et eksempel på en virksomhed, der tilbyder kortlagte syntetiske domæner eller miljøer, er Maxar, som bruger satellitbilleder til at bygge sine digitale tvillinger. Ifølge virksomhedens hjemmeside kan den fra 2022 skabe naturtro flyvesimuleringer og specifikke træningsøvelser overalt i verden. Firmaet bruger AI/ML til at udtrække funktioner, vektorer og attributter fra geospatiale data af høj kvalitet. Deres visualiseringsløsninger minder meget om forholdene på jorden og hjælper militærklienter med at træffe beslutninger hurtigere og mere selvsikkert. 

Forstyrrende påvirkning

I 2019 begyndte US Army Research Laboratory at bygge One World Terrain, et nøjagtigt 3D-kort i høj opløsning over verden, der kan lokalisere steder og bruges til navigation i områder, hvor GPS (globalt positioneringssystem) ikke er tilgængeligt. Det næsten USD 1-milliard-projekt, som er indgået i kontrakt med Maxar, er centralt for hærens syntetiske træningsmiljø. Platformen er en hybrid fysisk-digital grænseflade, hvor soldater kan køre træningsmissioner i virtuelle omgivelser, der afspejler den virkelige verden. Projektet forventes afsluttet i 2023.

I mellemtiden brugte Amazon i 2019 syntetiske simuleringer af veje, bygninger og trafik i Snohomish County, Washington, til at træne sin leveringsrobot, Scout. Virksomhedens digitale kopi var nøjagtig til inden for centimeter for positionen af ​​kantsten og indkørsler, og teksturer som asfaltkornet var nøjagtige til inden for millimeter. Ved at teste Scout i en syntetisk forstad kunne Amazon observere det mange gange under forskellige vejrforhold uden at frustrere det virkelige kvarter ved at slippe blå rovere løs overalt.

Amazon brugte data fra en vogn af samme størrelse som Scout, trukket af en cykel med kameraer og lidar (en 3D-laserscanner, der ofte bruges til autonome bilprojekter) til at bygge sin virtuelle forstad. Virksomheden brugte optagelser fra flyundersøgelser til at udfylde resten af ​​kortet. Amazons kortlægnings- og simuleringsteknologi hjælper med forskning og hjælp til at implementere robotter til nye kvarterer. Denne teknik udføres ved at teste dem ud i simuleringer, så de er klar til almindelig brug, når tiden kommer. 

Implikationer af kortlagte syntetiske domæner

Bredere implikationer af kortlagte syntetiske domæner kan omfatte: 

• Jordens digitale tvillinger bliver brugt til bevaringsindsats og implementering af klimaændringsscenarier.
• Smarte byer, der bruger digitale tvillinger til at afprøve nye teknologier, herunder selvkørende køretøjer, samt til mere grundige undersøgelser af byplanlægning
• Byer, der kommer sig hurtigere efter naturkatastrofer og militære konflikter, fordi beredskabsarbejdere og byplanlæggere er i stand til at planlægge genopbygningsindsatsen.
• Militære organisationer, der kontraherer 3D-kortlægningsfirmaer for at skabe digitale tvillinger af virkelige landskaber for at simulere forskellige kampforhold samt for at teste militærrobotter og droner.
• Spilindustrien bruger kortlagte syntetiske domæner til at skabe mere realistiske og fordybende oplevelser, især dem, der er designet til at efterligne placeringer i den virkelige verden.
• Flere startups, der tilbyder 3D- og projektionskortlægning til byggefirmaer, der ønsker at teste forskellige bygningsdesign og materialer.

Spørgsmål at overveje

• Hvad er de andre potentielle fordele ved kortlagte syntetiske miljøer?
• Hvordan kan fordybende digitale tvillinger ændre, hvordan mennesker lever og interagerer?