Domenii sintetice cartografice: o hartă digitală cuprinzătoare a lumii

• Autor:
• Numele autorului

  Previziune Quantumrun
• Noiembrie 29, 2022

Rezumat perspectivă

Gemenii digitali, sau cartografierea 3D, sunt versiuni de realitate virtuală (VR) ale locurilor și obiectelor din viața reală, care s-au dovedit valoroase în evaluarea infrastructurilor. Aceste medii simulate pot ajuta părțile interesate să identifice și să evalueze site-urile potențiale și să realizeze în siguranță diverse scenarii digital. Implicațiile pe termen lung ale acestei tehnologii ar putea include orașele inteligente care testează virtual noi politici și servicii și armata care simulează scenarii de război.

Contextul domeniilor sintetice mapate

Un geamăn digital folosește date din lumea reală pentru a construi simulări virtuale care pot emula și prognoza un produs, proces sau mediu și modul în care acesta funcționează sub diferite variabile. Acești gemeni au devenit din ce în ce mai sofisticați și mai precisi prin integrarea unor funcții precum Internetul lucrurilor (IoT), inteligența artificială (AI) și analiza software-ului. În plus, gemenii digitali au devenit esențiali în ingineria modernă, deoarece acești gemeni pot înlocui adesea nevoia de a construi prototipuri fizice și facilități de testare elaborate, reducând astfel costurile și accelerând viteza de iterare a designului.

Principala diferență dintre gemenii digitali și simulări este că simulările reproduc ceea ce s-ar putea întâmpla unui produs, în timp ce un geamăn digital reproduce ceea ce se întâmplă cu un anumit produs real în lumea reală. Atât simulările, cât și gemenii digitali folosesc modele digitale pentru a reproduce procesele unui sistem. Cu toate acestea, în timp ce simulările se concentrează de obicei pe o singură operație la un moment dat, gemenii digitali pot rula mai multe simulări simultan pentru a observa diferite metode.
 
Datorită adoptării în industrie pe care au experimentat-o ​​gemenii digitali în ceea ce privește produsele proiectate și construcțiile de clădiri, mai multe companii se concentrează acum pe oferirea de gemeni digitali care cartografiază sau imită terenurile și locațiile din lumea reală. În special, armata a avut un interes deosebit în crearea unor medii realiste în care soldații se pot antrena în siguranță (folosind căști VR). 

Un exemplu de companie care oferă domenii sau medii sintetice cartografice este Maxar, care utilizează imagini din satelit pentru a-și construi gemenii digitali. Potrivit site-ului companiei, începând cu 2022, poate crea simulări de zbor realiste și exerciții de antrenament specifice oriunde în lume. Firma folosește AI/ML pentru a extrage caracteristici, vectori și atribute din date geospațiale de înaltă calitate. Soluțiile lor de vizualizare seamănă foarte mult cu condițiile de pe teren, ajutând clienții militari să ia decizii mai rapid și cu încredere. 

Impact perturbator

În 2019, Laboratorul de Cercetare al Armatei SUA a început să construiască One World Terrain, o hartă 3D precisă de înaltă rezoluție a lumii, care poate indica locații și poate fi utilizată pentru navigare în zonele în care GPS (sistemul de poziționare globală) nu este accesibil. Proiectul de aproape 1 miliard USD, contractat cu Maxar, este esențial pentru mediul de antrenament sintetic al armatei. Platforma este o interfață hibridă fizico-digitală pentru ca soldații să execute misiuni de antrenament în setări virtuale care oglindesc lumea reală. Proiectul este de așteptat să fie finalizat în 2023.

Între timp, în 2019, Amazon a folosit simulări sintetice ale drumurilor, clădirilor și traficului din comitatul Snohomish, Washington, pentru a-și antrena robotul de livrare, Scout. Copia digitală a companiei a fost precisă cu o precizie de centimetri pentru poziția bordurilor și ale căilor de acces, iar texturile precum boabele de asfalt au fost precise la milimetri. Testând Scout într-o suburbie sintetică, Amazon l-a putut observa de mai multe ori în condiții meteorologice diferite, fără a frustra cartierele din viața reală, dezlănțând rovere albastre peste tot.

Amazon a folosit datele dintr-un cărucior de dimensiuni similare cu Scout, remorcat de o bicicletă cu camere și lidar (un scanner laser 3D folosit adesea pentru proiecte de mașini autonome) pentru a-și construi suburbia virtuală. Compania a folosit imagini din sondajele aeronavelor pentru a completa restul hărții. Tehnologia de cartografiere și simulare de la Amazon ajută la cercetare și ajută la implementarea roboților în cartiere noi. Această tehnică se realizează prin testarea lor în simulări, astfel încât să fie gata pentru utilizare generală când va veni momentul. 

Implicații ale domeniilor sintetice mapate

Implicațiile mai largi ale domeniilor sintetice mapate pot include: 

• Gemenii digitali ai Pământului sunt folosiți pentru eforturile de conservare și implementarea scenariilor de schimbări climatice.
• Orașe inteligente care folosesc gemeni digitali pentru a testa noi tehnologii, inclusiv vehicule autonome, precum și pentru studii de planificare urbană mai amănunțite
• Orașele se recuperează mai repede după dezastre naturale și conflicte militare, prin faptul că lucrătorii de urgență și planificatorii urbani pot planifica eforturile de reconstrucție.
• Organizații militare care contractează companii de cartografiere 3D pentru a crea gemeni digitale de peisaje din viața reală pentru a simula diferite condiții de luptă, precum și pentru a testa roboți și drone militari.
• Industria jocurilor de noroc folosește domeniile sintetice mapate pentru a crea experiențe mai realiste și mai captivante, în special cele concepute pentru a imita locațiile din lumea reală.
• Mai multe startup-uri care oferă cartografiere 3D și proiecție pentru firmele de construcții care doresc să testeze diferite modele și materiale de construcție.

Întrebări de luat în considerare

• Care sunt celelalte beneficii potențiale ale mediilor sintetice mapate?
• Cum pot gemenii digitali imersivi să schimbe modul în care oamenii trăiesc și interacționează?