Dominios sintéticos mapeados: un mapa digital completo del mundo

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  Previsión Quantumrun
• 29 de noviembre.

Resumen de información

Los gemelos digitales, o mapeos 3D, son versiones en realidad virtual (VR) de lugares y objetos de la vida real, que han demostrado ser valiosos en la evaluación de infraestructuras. Estos entornos simulados pueden ayudar a las partes interesadas a identificar y evaluar sitios potenciales y realizar de forma segura varios escenarios de forma digital. Las implicaciones a largo plazo de esta tecnología podrían incluir que las ciudades inteligentes prueben virtualmente nuevas políticas y servicios y que los militares simulen escenarios de guerra.

Contexto de dominios sintéticos mapeados

Un gemelo digital usa datos del mundo real para construir simulaciones virtuales que pueden emular y pronosticar un producto, proceso o entorno y cómo funciona bajo diferentes variables. Estos gemelos se han vuelto cada vez más sofisticados y precisos al integrar funciones como Internet de las cosas (IoT), inteligencia artificial (IA) y análisis de software. Además, los gemelos digitales se han vuelto esenciales en la ingeniería moderna, ya que estos gemelos a menudo pueden reemplazar la necesidad de construir prototipos físicos y elaborar instalaciones de prueba, lo que reduce el costo y acelera la velocidad de la iteración del diseño.

La principal diferencia entre los gemelos digitales y las simulaciones es que las simulaciones replican lo que podría sucederle a un producto, mientras que un gemelo digital replica lo que le sucede a un producto específico real en el mundo real. Tanto las simulaciones como los gemelos digitales utilizan modelos digitales para replicar los procesos de un sistema. Sin embargo, mientras que las simulaciones generalmente se enfocan en una operación a la vez, los gemelos digitales pueden ejecutar múltiples simulaciones simultáneamente para observar diferentes métodos.
 
Debido a la adopción de la industria que han experimentado los gemelos digitales en torno a los productos de ingeniería y la construcción de edificios, varias empresas ahora se están enfocando en ofrecer gemelos digitales que mapean o imitan terrenos y ubicaciones del mundo real. En particular, las fuerzas armadas se han interesado mucho en crear entornos realistas donde los soldados puedan entrenar de manera segura (usando auriculares VR). 

Un ejemplo de una empresa que ofrece entornos o dominios sintéticos mapeados es Maxar, que utiliza imágenes satelitales para construir sus gemelos digitales. Según el sitio de la compañía, a partir de 2022, puede crear simulaciones de vuelo realistas y ejercicios de entrenamiento específicos en cualquier parte del mundo. La empresa utiliza AI/ML para extraer características, vectores y atributos de datos geoespaciales de alta calidad. Sus soluciones de visualización se parecen mucho a las condiciones sobre el terreno, lo que ayuda a los clientes militares a tomar decisiones con mayor rapidez y confianza. 

Impacto disruptivo

En 2019, el Laboratorio de Investigación del Ejército de EE. UU. comenzó a construir One World Terrain, un mapa del mundo preciso en 3D de alta resolución que puede señalar ubicaciones y usarse para la navegación en áreas donde el GPS (sistema de posicionamiento global) no es accesible. El proyecto de casi mil millones de dólares, contratado por Maxar, es fundamental para el entorno de entrenamiento sintético del ejército. La plataforma es una interfaz híbrida físico-digital para que los soldados ejecuten misiones de entrenamiento en entornos virtuales que reflejan el mundo real. Se espera que el proyecto esté terminado en 1.

Mientras tanto, en 2019, Amazon utilizó simulaciones sintéticas de carreteras, edificios y tráfico en el condado de Snohomish, Washington, para entrenar a su robot de entrega, Scout. La copia digital de la empresa tenía una precisión de centímetros para la posición de los bordillos y las entradas de vehículos, y texturas como el grano de asfalto tenían una precisión de milímetros. Al probar Scout en un suburbio sintético, Amazon pudo observarlo muchas veces en diferentes condiciones climáticas sin frustrar a los vecindarios de la vida real al desatar rovers azules en todas partes.

Amazon utilizó datos de un carro de tamaño similar a Scout, remolcado por una bicicleta con cámaras y lidar (un escáner láser 3D que se usa a menudo para proyectos de automóviles autónomos) para construir su suburbio virtual. La compañía usó imágenes de las encuestas de aeronaves para completar el resto del mapa. La tecnología de mapeo y simulación de Amazon ayuda con la investigación y ayuda en la implementación de robots en nuevos vecindarios. Esta técnica se realiza probándolos en simulaciones para que estén listos para su uso general cuando llegue el momento. 

Implicaciones de los dominios sintéticos mapeados

Las implicaciones más amplias de los dominios sintéticos mapeados pueden incluir: 

• Los gemelos digitales de la Tierra se utilizan para los esfuerzos de conservación y la implementación de escenarios de cambio climático.
• Ciudades inteligentes que utilizan gemelos digitales para probar nuevas tecnologías, incluidos vehículos autónomos, así como para estudios de planificación urbana más exhaustivos.
• Las ciudades se recuperan más rápidamente de los desastres naturales y los conflictos militares gracias a que los trabajadores de emergencia y los planificadores urbanos pueden planificar los esfuerzos de reconstrucción.
• Organizaciones militares que contratan empresas de mapeo 3D para crear gemelos digitales de paisajes de la vida real para simular diversas condiciones de batalla, así como para probar robots y drones militares.
• La industria del juego utiliza dominios sintéticos mapeados para crear experiencias más realistas e inmersivas, especialmente aquellas diseñadas para imitar ubicaciones del mundo real.
• Más empresas emergentes que ofrecen mapeo de proyección y 3D para empresas de construcción que desean probar diferentes diseños y materiales de construcción.

Preguntas a considerar

• ¿Cuáles son los otros beneficios potenciales de los entornos sintéticos mapeados?
• ¿Cómo pueden los gemelos digitales inmersivos cambiar la forma en que las personas viven e interactúan?