Domínios sintéticos mapeados: um mapa digital abrangente do mundo

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  Previsão Quantumrun
• 29 de novembro de 2022

Resumo do insight

Os gêmeos digitais, ou mapeamento 3D, são versões de realidade virtual (VR) de lugares e objetos da vida real, que se mostraram valiosos na avaliação de infraestruturas. Esses ambientes simulados podem ajudar as partes interessadas a identificar e avaliar locais potenciais e executar vários cenários digitalmente com segurança. As implicações a longo prazo desta tecnologia poderiam incluir cidades inteligentes testando virtualmente novas políticas e serviços e os militares simulando cenários de guerra.

Contexto de domínios sintéticos mapeados

Um gêmeo digital usa dados do mundo real para criar simulações virtuais que podem emular e prever um produto, processo ou ambiente e como ele funciona sob diferentes variáveis. Esses gêmeos tornaram-se cada vez mais sofisticados e precisos ao integrar recursos como Internet das Coisas (IoT), inteligência artificial (IA) e análise de software. Além disso, os gêmeos digitais tornaram-se essenciais na engenharia moderna, pois esses gêmeos podem frequentemente substituir a necessidade de construir protótipos físicos e elaborar instalações de teste, reduzindo assim o custo e acelerando a velocidade da iteração do projeto.

A principal diferença entre gêmeos digitais e simulações é que as simulações replicam o que poderia acontecer com um produto, enquanto um gêmeo digital replica o que está acontecendo com um produto específico real no mundo real. Tanto as simulações quanto os gêmeos digitais usam modelos digitais para replicar os processos de um sistema. No entanto, enquanto as simulações normalmente se concentram em uma operação por vez, os gêmeos digitais podem executar várias simulações simultaneamente para observar diferentes métodos.
 
Devido à adoção da indústria que os gêmeos digitais experimentaram em torno de produtos de engenharia e construção civil, várias empresas agora estão se concentrando em oferecer gêmeos digitais que mapeiam ou imitam terrenos e locais do mundo real. Em particular, os militares têm um grande interesse em criar ambientes realistas onde os soldados possam treinar com segurança (usando headsets VR). 

Um exemplo de empresa que oferece domínios ou ambientes sintéticos mapeados é a Maxar, que utiliza imagens de satélite para construir seus gêmeos digitais. Segundo o site da empresa, a partir de 2022, ela poderá criar simulações de voo realistas e exercícios específicos de treinamento em qualquer lugar do mundo. A empresa usa IA/ML para extrair recursos, vetores e atributos de dados geoespaciais de alta qualidade. Suas soluções de visualização se assemelham muito às condições no terreno, ajudando os clientes militares a tomar decisões com mais rapidez e confiança. 

Impacto disruptivo

Em 2019, o Laboratório de Pesquisa do Exército dos EUA começou a construir o One World Terrain, um mapa mundial preciso em 3D de alta resolução que pode identificar locais e ser usado para navegação em áreas onde o GPS (sistema de posicionamento global) não é acessível. O projeto de quase US$ 1 bilhão, contratado pela Maxar, é fundamental para o Ambiente de Treinamento Sintético do Exército. A plataforma é uma interface híbrida físico-digital para soldados realizarem missões de treinamento em ambientes virtuais que refletem o mundo real. A conclusão do projeto está prevista para 2023.

Enquanto isso, em 2019, a Amazon utilizou simulações sintéticas de estradas, edifícios e tráfego em Snohomish County, Washington, para treinar seu robô de entrega, Scout. A cópia digital da empresa tinha precisão de centímetros para a posição de meios-fios e calçadas, e texturas como o grão de asfalto tinham precisão de milímetros. Ao testar o Scout em um subúrbio sintético, a Amazon pôde observá-lo muitas vezes sob diferentes condições climáticas sem frustrar os bairros da vida real ao liberar rovers azuis em todos os lugares.

A Amazon utilizou dados de um carrinho de tamanho semelhante ao Scout, rebocado por uma bicicleta com câmeras e lidar (um scanner a laser 3D frequentemente usado para projetos de carros autônomos) para construir seu subúrbio virtual. A empresa usou imagens de levantamentos de aeronaves para preencher o restante do mapa. A tecnologia de mapeamento e simulação da Amazon ajuda na pesquisa e ajuda na implantação de robôs em novos bairros. Essa técnica é feita testando-os em simulações para que estejam prontos para uso geral quando chegar a hora. 

Implicações de domínios sintéticos mapeados

Implicações mais amplas de domínios sintéticos mapeados podem incluir: 

• Gêmeos digitais da Terra sendo usados ​​para esforços de conservação e implementação de cenários de mudança climática.
• Cidades inteligentes que utilizam gémeos digitais para testar novas tecnologias, incluindo veículos autónomos, bem como para estudos de planeamento urbano mais aprofundados
• Cidades que recuperam mais rapidamente de catástrofes naturais e conflitos militares através da capacidade dos trabalhadores de emergência e dos planeadores urbanos de planearem esforços de reconstrução.
• Organizações militares contratam empresas de mapeamento 3D para criar gêmeos digitais de paisagens da vida real para simular várias condições de batalha, bem como para testar robôs e drones militares.
• A indústria de jogos usa domínios sintéticos mapeados para criar experiências mais realistas e imersivas, especialmente aquelas projetadas para imitar locais do mundo real.
• Mais startups oferecendo mapeamento 3D e projeção para empresas de construção que desejam testar diferentes projetos e materiais de construção.

Questões a considerar

• Quais são os outros benefícios potenciais dos ambientes sintéticos mapeados?
• Como os gêmeos digitais imersivos podem mudar a forma como as pessoas vivem e interagem?