Susiję sintetiniai domenai: išsamus skaitmeninis pasaulio žemėlapis

• Autorius:
• autoriaus vardas

  Quantumrun Foresight
• Lapkritis 29, 2022

Įžvalgos santrauka

Skaitmeniniai dvyniai arba 3D žemėlapiai yra virtualios realybės (VR) realių vietų ir objektų versijos, kurios pasirodė vertingos vertinant infrastruktūrą. Šios imituojamos aplinkos gali padėti suinteresuotosioms šalims nustatyti ir įvertinti galimas vietas ir saugiai atlikti įvairius scenarijus skaitmeniniu būdu. Šios technologijos ilgalaikės pasekmės gali apimti išmanius miestus, kurie virtualiai išbando naujas strategijas ir paslaugas, o kariškiai imituoja karo scenarijus.

Susietų sintetinių domenų kontekstas

Skaitmeninis dvynys naudoja duomenis iš realaus pasaulio, kad sukurtų virtualius modeliavimus, kurie gali imituoti ir prognozuoti produktą, procesą ar aplinką ir tai, kaip jis veikia pagal skirtingus kintamuosius. Šie dvyniai tapo vis sudėtingesni ir tikslesni integruojant tokias funkcijas kaip daiktų internetas (IoT), dirbtinis intelektas (AI) ir programinės įrangos analizė. Be to, skaitmeniniai dvyniai tapo būtini šiuolaikinėje inžinerijoje, nes šie dvyniai dažnai gali pakeisti poreikį kurti fizinius prototipus ir sudėtingas testavimo priemones, taip sumažinant išlaidas ir pagreitinant projektavimo iteracijos greitį.

Pagrindinis skirtumas tarp skaitmeninių dvynių ir modeliavimo yra tas, kad modeliavimas atkartoja tai, kas gali nutikti produktui, o skaitmeninis dvynys atkartoja tai, kas vyksta su konkrečiu produktu realiame pasaulyje. Tiek modeliavimas, tiek skaitmeniniai dvyniai naudoja skaitmeninius modelius, kad atkartotų sistemos procesus. Tačiau, nors modeliuojant paprastai daugiausia dėmesio skiriama vienai operacijai vienu metu, skaitmeniniai dvyniai gali vienu metu atlikti kelis modeliavimus, kad stebėtų skirtingus metodus.
 
Dėl skaitmeninių dvynių pramonės pritaikymo inžineriniams gaminiams ir pastatų statybai, kelios įmonės dabar siekia pasiūlyti skaitmeninius dvynius, kurie nubrėžia arba imituoja realaus pasaulio vietoves ir vietoves. Visų pirma, kariuomenė labai domėjosi tikroviškos aplinkos kūrimu, kur kariai galėtų saugiai treniruotis (naudodami VR ausines). 

Įmonės, siūlančios susietus sintetinius domenus ar aplinkas, pavyzdys yra „Maxar“, kuri naudoja palydovinius vaizdus, ​​kad sukurtų savo skaitmeninius dvynius. Remiantis bendrovės svetaine, nuo 2022 m. ji gali sukurti tikroviškus skrydžio modelius ir konkrečias treniruotes bet kurioje pasaulio vietoje. Įmonė naudoja AI/ML, kad iš aukštos kokybės geoerdvinių duomenų išskirtų ypatybes, vektorius ir atributus. Jų vizualizacijos sprendimai labai panašūs į sąlygas vietoje, todėl kariniai klientai padeda greičiau ir patikimiau priimti sprendimus. 

Trikdantis poveikis

2019 m. JAV armijos tyrimų laboratorija pradėjo kurti „One World Terrain“ – tikslų didelės raiškos 3D pasaulio žemėlapį, galintį tiksliai nustatyti vietas ir naudoti navigacijai vietovėse, kuriose GPS (pasaulinės padėties nustatymo sistema) nepasiekiama. Beveik 1 milijardo USD vertės projektas, sudarytas su Maxar, yra pagrindinis kariuomenės sintetinės mokymo aplinkos pagrindas. Platforma yra hibridinė fizinė ir skaitmeninė sąsaja, skirta kariams vykdyti mokymo misijas virtualioje aplinkoje, kuri atspindi realų pasaulį. Tikimasi, kad projektas bus baigtas 2023 m.

Tuo tarpu 2019 m. „Amazon“ panaudojo sintetinį kelių, pastatų ir eismo modeliavimą Snohomish grafystėje, Vašingtone, kad apmokytų savo pristatymo robotą „Scout“. Bendrovės skaitmeninės kopijos tikslumas buvo centimetrų tikslumas bortelių ir važiuojamųjų takų vietai, o tekstūros, tokios kaip asfalto grūdeliai, buvo tikslūs milimetrais. Išbandydama „Scout“ sintetiniame priemiestyje, „Amazon“ galėjo daug kartų jį stebėti esant skirtingoms oro sąlygoms, nesugadindama realaus gyvenimo rajonų, visur paleisdama mėlynus roverius.

„Amazon“ panaudojo duomenis iš vežimėlio, panašaus į „Scout“, velkamo dviračiu su kameromis ir „lidar“ (3D lazeriniu skaitytuvu, dažnai naudojamu savarankiškų automobilių projektams), kad sukurtų savo virtualų priemiestį. Bendrovė naudojo filmuotą medžiagą iš orlaivių tyrimų, kad užpildytų likusią žemėlapio dalį. „Amazon“ žemėlapių sudarymo ir modeliavimo technologija padeda atlikti tyrimus ir padeda diegti robotus naujuose rajonuose. Ši technika atliekama juos išbandant modeliavimo būdu, kad atėjus laikui jie būtų paruošti bendram naudojimui. 

Susietų sintetinių domenų reikšmės

Platesnės susietų sintetinių domenų reikšmės gali apimti: 

• Skaitmeniniai Žemės dvyniai naudojami išsaugojimo pastangoms ir klimato kaitos scenarijų įgyvendinimui.
• Išmanieji miestai, naudojantys skaitmeninius dvynius, kad išbandytų naujas technologijas, įskaitant autonomines transporto priemones, ir atliktų išsamesnius miestų planavimo tyrimus
• Miestai, greičiau atsigaunantys po stichinių nelaimių ir karinių konfliktų, nes avariniai darbuotojai ir miestų planuotojai gali planuoti atstatymo pastangas.
• Karinės organizacijos, sudarančios sutartis su 3D žemėlapių sudarymo įmonėmis, kad sukurtų skaitmeninius realaus kraštovaizdžio dvynius, imituojančius įvairias mūšio sąlygas, taip pat išbandančios karinius robotus ir dronus.
• Žaidimų pramonė naudoja susietus sintetinius domenus, kad sukurtų tikroviškesnę ir įtraukesnę patirtį, ypač sukurtas imituoti realias vietas.
• Daugiau naujų įmonių, siūlančių 3D ir projekcinius žemėlapius statybos įmonėms, norinčioms išbandyti skirtingus pastatų projektus ir medžiagas.

Klausimai, kuriuos reikia apsvarstyti

• Kokie yra kiti galimi susietos sintetinės aplinkos pranašumai?
• Kaip įtraukiantys skaitmeniniai dvyniai gali pakeisti žmonių gyvenimą ir bendravimą?