Domaines synthétiques cartographiés : une carte numérique complète du monde

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  Prévision quantique
• 29 novembre 2022

Résumé des informations

Les jumeaux numériques, ou cartographie 3D, sont des versions en réalité virtuelle (VR) de lieux et d'objets réels, qui se sont révélés utiles pour évaluer les infrastructures. Ces environnements simulés peuvent aider les parties prenantes à identifier et à évaluer les sites potentiels et à réaliser numériquement divers scénarios en toute sécurité. Les implications à long terme de cette technologie pourraient inclure des villes intelligentes testant virtuellement de nouvelles politiques et services et des scénarios de guerre simulés par l’armée.

Contexte des domaines synthétiques mappés

Un jumeau numérique utilise des données du monde réel pour créer des simulations virtuelles capables d'émuler et de prévoir un produit, un processus ou un environnement et son fonctionnement sous différentes variables. Ces jumeaux sont devenus de plus en plus sophistiqués et précis en intégrant des fonctionnalités telles que l'Internet des objets (IoT), l'intelligence artificielle (IA) et l'analyse de logiciels. De plus, les jumeaux numériques sont devenus essentiels dans l'ingénierie moderne car ces jumeaux peuvent souvent remplacer la nécessité de construire des prototypes physiques et d'élaborer des installations de test, réduisant ainsi les coûts et accélérant la vitesse d'itération de la conception.

La principale différence entre les jumeaux numériques et les simulations est que les simulations reproduisent ce qui pourrait arriver à un produit, tandis qu'un jumeau numérique reproduit ce qui arrive à un produit spécifique réel dans le monde réel. Les simulations et les jumeaux numériques utilisent des modèles numériques pour reproduire les processus d'un système. Cependant, alors que les simulations se concentrent généralement sur une opération à la fois, les jumeaux numériques peuvent exécuter plusieurs simulations simultanément pour observer différentes méthodes.
 
En raison de l'adoption par l'industrie des jumeaux numériques autour des produits d'ingénierie et de la construction de bâtiments, plusieurs entreprises se concentrent désormais sur l'offre de jumeaux numériques qui cartographient ou imitent des terrains et des emplacements du monde réel. En particulier, l'armée s'intéresse vivement à la création d'environnements réalistes où les soldats peuvent s'entraîner en toute sécurité (à l'aide de casques VR). 

Un exemple d'entreprise offrant des domaines ou des environnements synthétiques cartographiés est Maxar, qui utilise des images satellites pour construire ses jumeaux numériques. Selon le site de l'entreprise, à partir de 2022, il peut créer des simulations de vol réalistes et des exercices d'entraînement spécifiques partout dans le monde. L'entreprise utilise l'IA/ML pour extraire des caractéristiques, des vecteurs et des attributs à partir de données géospatiales de haute qualité. Leurs solutions de visualisation ressemblent étroitement aux conditions sur le terrain, aidant les clients militaires à prendre des décisions plus rapidement et en toute confiance. 

Impact perturbateur

En 2019, le laboratoire de recherche de l'armée américaine a commencé à créer One World Terrain, une carte du monde 3D haute résolution précise qui peut localiser des emplacements et être utilisée pour la navigation dans les zones où le GPS (système de positionnement global) n'est pas accessible. Le projet de près d'un milliard de dollars, confié à Maxar, est au cœur de l'environnement d'entraînement synthétique de l'armée. La plateforme est une interface hybride physique-numérique permettant aux soldats d'exécuter des missions de formation dans des environnements virtuels qui reflètent le monde réel. Le projet devrait être achevé en 1.

Pendant ce temps, en 2019, Amazon a utilisé des simulations synthétiques de routes, de bâtiments et de trafic dans le comté de Snohomish, Washington, pour former son robot de livraison, Scout. La copie numérique de l'entreprise était précise au centimètre près pour la position des bordures et des allées, et les textures comme le grain de l'asphalte étaient précises au millimètre près. En testant Scout dans une banlieue synthétique, Amazon a pu l'observer plusieurs fois dans différentes conditions météorologiques sans frustrer les quartiers réels en lâchant des rovers bleus partout.

Amazon a utilisé les données d'un chariot de taille similaire à Scout, remorqué par un vélo avec caméras et lidar (un scanner laser 3D souvent utilisé pour les projets de voitures autonomes) pour construire sa banlieue virtuelle. La société a utilisé des images d'enquêtes aériennes pour remplir le reste de la carte. La technologie de cartographie et de simulation d'Amazon aide à la recherche et au déploiement de robots dans de nouveaux quartiers. Cette technique est réalisée en les testant dans des simulations afin qu'elles soient prêtes pour une utilisation générale le moment venu. 

Implications des domaines synthétiques cartographiés

Les implications plus larges des domaines synthétiques mappés peuvent inclure : 

• Jumeaux numériques de la Terre utilisés pour les efforts de conservation et la mise en œuvre de scénarios de changement climatique.
• Les villes intelligentes utilisent les jumeaux numériques pour tester de nouvelles technologies, notamment les véhicules autonomes, ainsi que pour des études d'urbanisme plus approfondies
• Les villes se remettent plus rapidement des catastrophes naturelles et des conflits militaires grâce à la capacité des secouristes et des urbanistes à planifier les efforts de reconstruction.
• Des organisations militaires font appel à des sociétés de cartographie 3D pour créer des jumeaux numériques de paysages réels afin de simuler diverses conditions de combat ainsi que pour tester des robots et des drones militaires.
• L'industrie du jeu utilise des domaines synthétiques cartographiés pour créer des expériences plus réalistes et immersives, en particulier celles conçues pour imiter des lieux du monde réel.
• Davantage de startups proposent la cartographie 3D et par projection pour les entreprises de construction qui souhaitent tester différentes conceptions et matériaux de construction.

Questions à considérer

• Quels sont les autres avantages potentiels des environnements synthétiques cartographiés ?
• Comment les jumeaux numériques immersifs peuvent-ils changer la façon dont les gens vivent et interagissent ?