Карталанған синтетикалық домендер: әлемнің жан-жақты цифрлық картасы

• автор:
• Автордың аты-жөні

  Кванттық болжау
• Қараша 29, 2022

Түсінікті қорытынды

Сандық егіздер немесе 3D карталау - бұл инфрақұрылымды бағалауда құндылығы дәлелденген нақты өмірдегі орындар мен нысандардың виртуалды шындық (VR) нұсқалары. Бұл модельденген орталар мүдделі тараптарға ықтимал сайттарды анықтауға және бағалауға және әртүрлі сценарийлерді цифрлық түрде қауіпсіз орындауға көмектеседі. Бұл технологияның ұзақ мерзімді салдары жаңа саясаттар мен қызметтерді виртуалды түрде сынайтын ақылды қалаларды және соғыс сценарийлерін имитациялайтын әскерилерді қамтуы мүмкін.

Карталанған синтетикалық домендердің контексті

Цифрлық егіз өнімді, процесті немесе ортаны және оның әртүрлі айнымалы мәндерде қалай жұмыс істейтінін эмуляциялайтын және болжайтын виртуалды модельдеулерді құру үшін нақты әлемдегі деректерді пайдаланады. Бұл егіздер заттар интернеті (IoT), жасанды интеллект (AI) және бағдарламалық жасақтама аналитикасы сияқты мүмкіндіктерді біріктіру арқылы барған сайын жетілдірілген және дәл бола бастады. Сонымен қатар, цифрлық егіздер заманауи инженерияда өте маңызды болды, өйткені бұл егіздер физикалық прототиптер мен күрделі сынақ қондырғыларын жасау қажеттілігін жиі алмастыра алады, осылайша дизайн итерациясының құнын төмендетеді және жылдамдығын арттырады.

Цифрлық егіздер мен модельдеу арасындағы негізгі айырмашылық симуляциялар өніммен не болуы мүмкін екенін қайталайды, ал цифрлық егіз нақты әлемдегі нақты нақты өніммен не болып жатқанын қайталайды. Модельдеу де, сандық егіздер де жүйенің процестерін қайталау үшін сандық үлгілерді пайдаланады. Дегенмен, модельдеу әдетте бір уақытта бір операцияға бағытталғанымен, сандық егіздер әртүрлі әдістерді байқау үшін бір уақытта бірнеше модельдеуді орындай алады.
 
Сандық егіздердің инженерлік өнімдер мен құрылыс құрылысына қатысты тәжірибені өнеркәсіптік қабылдауына байланысты, бірнеше компаниялар қазір нақты әлемдегі жерлер мен орындарды картаға түсіретін немесе имитациялайтын цифрлық егіздерді ұсынуға көңіл бөлуде. Атап айтқанда, әскерилер сарбаздар қауіпсіз жаттығуға болатын шынайы орталарды құруға үлкен қызығушылық танытты (VR гарнитураларын пайдалану). 

Карталанған синтетикалық домендерді немесе орталарды ұсынатын компанияның мысалы ретінде өзінің сандық егіздерін құру үшін спутниктік суреттерді пайдаланатын Maxar болып табылады. Компания сайтының хабарлауынша, 2022 жылдан бастап ол әлемнің кез келген жерінде шынайы ұшу модельдеулері мен арнайы жаттығу жаттығуларын жасай алады. Фирма жоғары сапалы геокеңістіктік деректерден мүмкіндіктерді, векторларды және атрибуттарды алу үшін AI/ML пайдаланады. Олардың визуализациялық шешімдері әскери клиенттерге тезірек және сенімдірек шешім қабылдауға көмектесетін жердегі жағдайларға ұқсайды. 

Деструктивті әсер

2019 жылы АҚШ армиясының ғылыми-зерттеу зертханасы GPS (жаһандық позициялау жүйесі) қолжетімсіз аймақтарда орындарды анықтауға және навигация үшін пайдалануға болатын дәл жоғары ажыратымдылықтағы әлемнің дәл 3D картасын құрайтын One World Terrain құруды бастады. Maxar компаниясымен келісімшарт жасалған шамамен 1 миллиард долларлық жоба армияның синтетикалық оқу ортасының орталығы болып табылады. Платформа - бұл шынайы әлемді көрсететін виртуалды параметрлерде жаттығу миссияларын орындау үшін сарбаздарға арналған гибридті физикалық-сандық интерфейс. Жоба 2023 жылы аяқталады деп күтілуде.

Сонымен қатар, 2019 жылы Amazon өзінің жеткізу роботы Скаутты үйрету үшін Вашингтондағы Снохомиш округіндегі жолдарды, ғимараттарды және қозғалысты синтетикалық модельдеуді қолданды. Компанияның цифрлық көшірмесі жол жиектері мен жолдардың орналасуына сантиметрге дейін дәл болды, ал асфальт дәні сияқты текстуралар миллиметрге дейін дәл болды. Синтетикалық қала маңындағы Скаутты сынау арқылы Amazon оны әртүрлі ауа-райында бірнеше рет бақылай алады, ол барлық жерде көк роверлерді жіберіп, нақты өмірдегі аудандарды ренжітпейді.

Amazon виртуалды қала маңын салу үшін камералары мен лидары (көбінесе автономды көлік жобалары үшін пайдаланылатын 3D лазерлік сканер) бар велосипедпен сүйретілген Скаутқа ұқсас арбадағы деректерді пайдаланды. Компания картаның қалған бөлігін толтыру үшін әуе кемелерінен жасалған зерттеулерден алынған бейнелерді пайдаланды. Amazon компаниясының карта жасау және модельдеу технологиясы зерттеулерге және роботтарды жаңа аудандарға орналастыруға көмектеседі. Бұл әдіс оларды симуляцияларда сынау арқылы жасалады, осылайша олар уақыты келгенде жалпы пайдалануға дайын болады. 

Карталанған синтетикалық домендердің салдары

Карталанған синтетикалық домендердің кеңірек салдары мыналарды қамтуы мүмкін: 

• Жердің сандық егіздері табиғатты сақтау және климаттың өзгеруі сценарийлерін жүзеге асыру үшін пайдаланылады.
• Жаңа технологияларды, соның ішінде автономды көліктерді, сондай-ақ қала құрылысын мұқият зерттеу үшін сынау үшін цифрлық егіздерді қолданатын ақылды қалалар
• Табиғи апаттар мен әскери қақтығыстардан тезірек қалпына келетін қалалар төтенше жағдайлар қызметкерлері мен қала құрылысшылары қалпына келтіру жұмыстарын жоспарлай алады.
• Әскери ұйымдар әртүрлі ұрыс жағдайларын имитациялау, сондай-ақ әскери роботтар мен дрондарды сынау үшін нақты өмірдегі пейзаждардың сандық егіздерін жасау үшін 3D картасын жасау компанияларымен келісімшарт жасайды.
• Ойын индустриясы шынайырақ және иммерсивті тәжірибелер жасау үшін, әсіресе нақты әлемдегі орындарға еліктеу үшін жасалған тәжірибелерді жасау үшін салыстырылған синтетикалық домендерді пайдаланады.
• Әртүрлі құрылыс конструкциялары мен материалдарын сынағысы келетін құрылыс фирмалары үшін 3D және проекциялық картаны ұсынатын көбірек стартаптар.

Қарастырылатын сұрақтар

• Карталанған синтетикалық орталардың басқа қандай әлеуетті артықшылықтары бар?
• Иммерсивті цифрлық егіздер адамдардың өмір сүру және өзара әрекеттесуін қалай өзгерте алады?