Kartēti sintētiskie domēni: visaptveroša digitālā pasaules karte

• Autors:
• Autors nosaukums

  Quantumrun Foresight
• Novembris 29, 2022

Ieskata kopsavilkums

Digitālie dvīņi jeb 3D kartēšana ir reālās dzīves vietu un objektu virtuālās realitātes (VR) versijas, kas ir izrādījušās vērtīgas infrastruktūras novērtēšanā. Šīs simulētās vides var palīdzēt ieinteresētajām personām identificēt un novērtēt potenciālās vietas un droši veikt dažādus scenārijus digitāli. Šīs tehnoloģijas ilgtermiņa sekas varētu ietvert viedās pilsētas, kas virtuāli izmēģina jaunas politikas un pakalpojumus, un militārie spēki, kas simulē karadarbības scenārijus.

Kartē sintētisko domēnu konteksts

Digitālais dvīnis izmanto datus no reālās pasaules, lai izveidotu virtuālas simulācijas, kas var līdzināties un prognozēt produktu, procesu vai vidi un to, kā tas darbojas dažādos mainīgajos lielumos. Šie dvīņi ir kļuvuši arvien sarežģītāki un precīzāki, integrējot tādas funkcijas kā lietiskais internets (IoT), mākslīgais intelekts (AI) un programmatūras analītika. Turklāt digitālie dvīņi ir kļuvuši būtiski mūsdienu inženierijā, jo šie dvīņi bieži var aizstāt vajadzību izveidot fiziskus prototipus un izstrādāt testēšanas iekārtas, tādējādi samazinot izmaksas un paātrinot projektēšanas iterācijas ātrumu.

Galvenā atšķirība starp digitālajiem dvīņiem un simulācijām ir tāda, ka simulācijas atkārto to, kas varētu notikt ar produktu, savukārt digitālais dvīnis atkārto to, kas notiek ar konkrētu produktu reālajā pasaulē. Gan simulācijas, gan digitālie dvīņi izmanto digitālos modeļus, lai atkārtotu sistēmas procesus. Tomēr, lai gan simulācijas parasti koncentrējas uz vienu darbību vienlaikus, digitālie dvīņi var veikt vairākas simulācijas vienlaikus, lai novērotu dažādas metodes.
 
Sakarā ar to, ka digitālie dvīņi ir pieredzējuši rūpniecībā saistībā ar inženierijas produktiem un ēku celtniecību, vairāki uzņēmumi tagad koncentrējas uz digitālo dvīņu piedāvāšanu, kas iezīmē vai atdarina reālās pasaules reljefu un atrašanās vietas. Jo īpaši militārpersonas ir ļoti ieinteresētas izveidot reālistisku vidi, kurā karavīri var droši trenēties (izmantojot VR austiņas). 

Piemērs uzņēmumam, kas piedāvā kartētus sintētiskos domēnus vai vidi, ir Maxar, kas izmanto satelītattēlus, lai izveidotu savus digitālos dvīņus. Saskaņā ar uzņēmuma vietni, sākot no 2022. gada, tā var radīt reālistiskas lidojumu simulācijas un īpašus treniņu vingrinājumus jebkurā pasaules vietā. Uzņēmums izmanto AI/ML, lai no augstas kvalitātes ģeotelpiskajiem datiem iegūtu līdzekļus, vektorus un atribūtus. Viņu vizualizācijas risinājumi ļoti līdzinās apstākļiem uz vietas, palīdzot militārajiem klientiem pieņemt lēmumus ātrāk un pārliecinošāk. 

Traucējoša ietekme

2019. gadā ASV armijas pētniecības laboratorija sāka veidot One World Terrain — precīzu augstas izšķirtspējas 3D pasaules karti, kas var precīzi noteikt atrašanās vietas un izmantot navigācijai vietās, kur nav pieejama GPS (globālā pozicionēšanas sistēma). Gandrīz USD 1 miljardu vērtais projekts, kas noslēgts ar Maxar, ir galvenais armijas sintētiskās apmācības vides elements. Platforma ir hibrīds fiziski digitāls interfeiss karavīriem, lai vadītu apmācības misijas virtuālos iestatījumos, kas atspoguļo reālo pasauli. Projektu paredzēts pabeigt 2023. gadā.

Tikmēr 2019. gadā Amazon izmantoja sintētiskas ceļu, ēku un satiksmes simulācijas Vašingtonas štata Snohomishas apgabalā, lai apmācītu savu piegādes robotu Scout. Uzņēmuma digitālā kopija bija precīza ar centimetru precizitāti, lai noteiktu apmales un piebraucamo ceļu atrašanās vietu, un faktūras, piemēram, asfalta graudi, bija precīzas ar milimetriem. Pārbaudot Scout sintētiskā priekšpilsētā, Amazon varēja to novērot daudzas reizes dažādos laika apstākļos, neradot vilšanos reālās dzīves apkaimēs, visur izlaižot zilos roverus.

Lai izveidotu savu virtuālo priekšpilsētu, Amazon izmantoja datus no ratiem, kas pēc izmēra bija līdzīgi kā Scout, ko vilka velosipēds ar kamerām un lidaru (3D lāzera skeneri, ko bieži izmanto autonomu automašīnu projektos). Uzņēmums izmantoja kadrus no gaisa kuģu apsekojumiem, lai aizpildītu pārējo karti. Amazon kartēšanas un simulācijas tehnoloģija palīdz pētniecībā un palīdz robotu izvietošanā jaunos apkaimēs. Šo paņēmienu veic, pārbaudot tos simulācijās, lai, kad pienāks laiks, tie būtu gatavi vispārējai lietošanai. 

Kartētu sintētisko domēnu ietekme

Plašākas kartētu sintētisko domēnu sekas var ietvert: 

• Zemes digitālie dvīņi tiek izmantoti saglabāšanas pasākumos un klimata pārmaiņu scenāriju īstenošanai.
• Viedās pilsētas, izmantojot digitālos dvīņus, lai pārbaudītu jaunas tehnoloģijas, tostarp autonomos transportlīdzekļus, kā arī veiktu rūpīgākus pilsētplānošanas pētījumus
• Pilsētas ātrāk atgūstas no dabas katastrofām un militāriem konfliktiem, jo ​​avārijas dienestu darbinieki un pilsētplānotāji spēj plānot atjaunošanas pasākumus.
• Militārās organizācijas, kas slēdz līgumus ar 3D kartēšanas uzņēmumiem, lai izveidotu reālās dzīves ainavu digitālos dvīņus, lai simulētu dažādus kaujas apstākļus, kā arī pārbaudītu militāros robotus un dronus.
• Spēļu nozare izmanto kartētus sintētiskos domēnus, lai radītu reālistiskāku un visaptverošāku pieredzi, jo īpaši tādu, kas paredzēta reālās pasaules atrašanās vietu atdarināšanai.
• Vairāk jaunuzņēmumu, kas piedāvā 3D un projekciju kartēšanu būvniecības firmām, kuras vēlas pārbaudīt dažādus ēku projektus un materiālus.

Jautājumi, kas jāapsver

• Kādas ir citas iespējamās kartētās sintētiskās vides priekšrocības?
• Kā ieskaujošie digitālie dvīņi var mainīt to, kā cilvēki dzīvo un mijiedarbojas?