Kartlagte syntetiske domener: Et omfattende digitalt kart over verden

• Forfatter:
• forfatternavn

  Quantumrun Foresight
• November 29, 2022

Oppsummering av innsikt

Digitale tvillinger, eller 3D-kartlegging, er virtuell virkelighet (VR) versjoner av virkelige steder og objekter, som har vist seg verdifulle for å vurdere infrastruktur. Disse simulerte miljøene kan hjelpe interessenter med å identifisere og evaluere potensielle nettsteder og trygt utføre ulike scenarier digitalt. De langsiktige implikasjonene av denne teknologien kan inkludere smarte byer som tester ut nye retningslinjer og tjenester virtuelt og militære simuleringer av krigføringsscenarier.

Kartlagt syntetiske domener kontekst

En digital tvilling bruker data fra den virkelige verden til å bygge virtuelle simuleringer som kan emulere og forutsi et produkt, en prosess eller et miljø og hvordan det fungerer under forskjellige variabler. Disse tvillingene har blitt stadig mer sofistikerte og nøyaktige ved å integrere funksjoner som tingenes internett (IoT), kunstig intelligens (AI) og programvareanalyse. Videre har digitale tvillinger blitt essensielle i moderne ingeniørkunst, da disse tvillingene ofte kan erstatte behovet for å bygge fysiske prototyper og forseggjorte testfasiliteter, og derved redusere kostnadene og akselerere hastigheten på design-iterasjon.

Hovedforskjellen mellom digitale tvillinger og simuleringer er at simuleringer replikerer hva som kan skje med et produkt, mens en digital tvilling replikerer det som skjer med et faktisk spesifikt produkt i den virkelige verden. Både simuleringer og digitale tvillinger bruker digitale modeller for å replikere et systems prosesser. Men mens simuleringer vanligvis fokuserer på én operasjon om gangen, kan digitale tvillinger kjøre flere simuleringer samtidig for å observere forskjellige metoder.
 
På grunn av industriadopsjonen som digitale tvillinger har opplevd rundt konstruerte produkter og bygningskonstruksjon, fokuserer flere selskaper nå på å tilby digitale tvillinger som kartlegger eller etterligner terreng og steder i den virkelige verden. Spesielt har militæret vært interessert i å skape realistiske miljøer der soldater trygt kan trene (ved hjelp av VR-headset). 

Et eksempel på et selskap som tilbyr kartlagte syntetiske domener eller miljøer er Maxar, som bruker satellittbilder for å bygge sine digitale tvillinger. I følge selskapets nettsted kan det fra 2022 lage naturtro flysimuleringer og spesifikke treningsøvelser hvor som helst i verden. Firmaet bruker AI/ML for å trekke ut funksjoner, vektorer og attributter fra geospatiale data av høy kvalitet. Deres visualiseringsløsninger ligner mye på forholdene på bakken, og hjelper militære klienter å ta beslutninger raskere og tryggere. 

Forstyrrende påvirkning

I 2019 begynte US Army Research Laboratory å bygge One World Terrain, et nøyaktig høyoppløselig 3D-kart over verden som kan finne posisjoner og brukes til navigering i områder der GPS (globalt posisjoneringssystem) ikke er tilgjengelig. Prosjektet på nesten USD 1 milliard, som er inngått i kontrakt med Maxar, er sentralt i Hærens syntetiske treningsmiljø. Plattformen er et hybrid fysisk-digitalt grensesnitt for soldater for å kjøre treningsoppdrag i virtuelle omgivelser som speiler den virkelige verden. Prosjektet forventes ferdigstilt i 2023.

I mellomtiden, i 2019, brukte Amazon syntetiske simuleringer av veier, bygninger og trafikk i Snohomish County, Washington, for å trene leveringsroboten Scout. Selskapets digitale kopi var nøyaktig til innen centimeter for plassering av kantstein og innkjørsler, og teksturer som asfaltkorn var nøyaktige til innenfor millimeter. Ved å teste Scout i en syntetisk forstad kunne Amazon observere den mange ganger under forskjellige værforhold uten å frustrere virkelige nabolag ved å slippe løs blå rovere overalt.

Amazon brukte data fra en vogn tilsvarende Scout, slept av en sykkel med kameraer og lidar (en 3D-laserskanner som ofte brukes til autonome bilprosjekter) for å bygge sin virtuelle forstad. Selskapet brukte opptak fra flyundersøkelser for å fylle ut resten av kartet. Amazons kartleggings- og simuleringsteknologi hjelper med forskning og hjelp til å distribuere roboter til nye nabolag. Denne teknikken gjøres ved å teste dem ut i simuleringer slik at de er klare til generell bruk når den tid kommer. 

Implikasjoner av kartlagte syntetiske domener

Større implikasjoner av kartlagte syntetiske domener kan omfatte: 

• Jordens digitale tvillinger blir brukt til bevaringsarbeid og implementering av klimaendringer.
• Smarte byer som bruker digitale tvillinger for å teste ut ny teknologi, inkludert autonome kjøretøy, samt for mer grundige byplanleggingsstudier
• Byer som kommer seg raskere etter naturkatastrofer og militære konflikter ved at beredskapsarbeidere og byplanleggere kan planlegge gjenoppbyggingsarbeid.
• Militære organisasjoner kontraherer 3D-kartleggingsselskaper for å lage digitale tvillinger av virkelige landskap for å simulere forskjellige kampforhold samt for å teste militærroboter og droner.
• Spillindustrien bruker kartlagte syntetiske domener for å skape mer realistiske og oppslukende opplevelser, spesielt de som er designet for å etterligne virkelige steder.
• Flere startups som tilbyr 3D- og projeksjonskartlegging for byggefirmaer som ønsker å teste ulike bygningsdesign og materialer.

Spørsmål å vurdere

• Hva er de andre potensielle fordelene med kartlagte syntetiske miljøer?
• Hvordan kan oppslukende digitale tvillinger endre hvordan mennesker lever og samhandler?