Mapované syntetické domény: Komplexná digitálna mapa sveta

• Autor:
• meno autora

  Predvídavosť Quantumrun
• Novembra 29, 2022

Súhrn prehľadu

Digitálne dvojčatá alebo 3D mapovanie sú verzie virtuálnej reality (VR) skutočných miest a objektov, ktoré sa ukázali ako cenné pri hodnotení infraštruktúr. Tieto simulované prostredia môžu pomôcť zainteresovaným stranám identifikovať a vyhodnotiť potenciálne lokality a bezpečne vykonávať rôzne scenáre digitálne. Dlhodobé dôsledky tejto technológie by mohli zahŕňať inteligentné mestá virtuálne testovanie nových politík a služieb a vojenské simulácie vojnových scenárov.

Kontext mapovaných syntetických domén

Digitálne dvojča využíva údaje z reálneho sveta na vytváranie virtuálnych simulácií, ktoré dokážu napodobniť a predpovedať produkt, proces alebo prostredie a to, ako funguje pri rôznych premenných. Tieto dvojčatá sú čoraz sofistikovanejšie a presnejšie vďaka integrácii funkcií, ako je internet vecí (IoT), umelá inteligencia (AI) a softvérová analytika. Okrem toho sa digitálne dvojčatá stali nevyhnutnými v modernom inžinierstve, pretože tieto dvojčatá môžu často nahradiť potrebu stavať fyzické prototypy a prepracované testovacie zariadenia, čím sa znižujú náklady a zrýchľuje sa iterácia dizajnu.

Hlavný rozdiel medzi digitálnymi dvojčatami a simuláciami je v tom, že simulácie replikujú to, čo by sa mohlo stať produktu, zatiaľ čo digitálne dvojča replikuje to, čo sa deje so skutočným konkrétnym produktom v reálnom svete. Simulácie aj digitálne dvojčatá používajú digitálne modely na replikáciu procesov systému. Zatiaľ čo sa však simulácie zvyčajne zameriavajú na jednu operáciu naraz, digitálne dvojčatá môžu spustiť viacero simulácií súčasne, aby mohli sledovať rôzne metódy.
 
Vzhľadom na to, že digitálne dvojčatá zažili priemysel v oblasti inžinierskych produktov a stavieb budov, niekoľko spoločností sa teraz zameriava na ponúkanie digitálnych dvojčiat, ktoré mapujú alebo napodobňujú terény a miesta v reálnom svete. Najmä armáda prejavila veľký záujem o vytváranie realistických prostredí, kde môžu vojaci bezpečne trénovať (pomocou slúchadiel VR). 

Príkladom spoločnosti, ktorá ponúka zmapované syntetické domény alebo prostredia, je Maxar, ktorý využíva satelitné snímky na vytváranie svojich digitálnych dvojčiat. Podľa stránky spoločnosti môže od roku 2022 vytvárať realistické letecké simulácie a špecifické tréningové cvičenia kdekoľvek na svete. Spoločnosť používa AI/ML na extrahovanie prvkov, vektorov a atribútov z vysokokvalitných geopriestorových údajov. Ich vizualizačné riešenia sa veľmi podobajú podmienkam na zemi a pomáhajú vojenským klientom rozhodovať sa rýchlejšie a sebavedomejšie. 

Rušivý vplyv

V roku 2019 začalo americké armádne výskumné laboratórium budovať One World Terrain, presnú 3D mapu sveta s vysokým rozlíšením, ktorá dokáže určiť polohu a použiť ju na navigáciu v oblastiach, kde nie je prístupný systém GPS (globálny systém určovania polohy). Projekt v hodnote takmer 1 miliardy USD, zmluvne dohodnutý so spoločnosťou Maxar, je ústredným prvkom armádneho syntetického výcvikového prostredia. Platforma je hybridným fyzikálno-digitálnym rozhraním pre vojakov na vykonávanie výcvikových misií vo virtuálnom prostredí, ktoré odzrkadľuje skutočný svet. Očakáva sa, že projekt bude dokončený v roku 2023.

Medzitým Amazon v roku 2019 využil syntetické simulácie ciest, budov a dopravy v okrese Snohomish vo Washingtone na výcvik svojho doručovacieho robota Scout. Digitálna kópia spoločnosti bola presná s presnosťou na centimetre pre polohu obrubníkov a príjazdových ciest a textúry ako zrno asfaltu boli presné na milimetre. Testovaním Scout na syntetickom predmestí ho Amazon mohol mnohokrát pozorovať za rôznych poveternostných podmienok bez toho, aby frustroval skutočné štvrte tým, že všade vypúšťal modré vozítka.

Amazon využil údaje z vozíka podobnej veľkosti ako Scout, ťahaného bicyklom s kamerami a lidarom (3D laserový skener často používaný pri projektoch autonómnych áut) na vybudovanie svojho virtuálneho predmestia. Spoločnosť použila zábery z prieskumov lietadiel na vyplnenie zvyšku mapy. Mapovacia a simulačná technológia Amazonu pomáha s výskumom a pomáha pri nasadzovaní robotov do nových štvrtí. Táto technika sa vykonáva ich testovaním v simuláciách, aby boli pripravené na všeobecné použitie, keď príde čas. 

Dôsledky mapovaných syntetických domén

Širšie dôsledky mapovaných syntetických domén môžu zahŕňať: 

• Digitálne dvojčatá Zeme sa používajú na ochranu a implementáciu scenárov zmeny klímy.
• Inteligentné mestá využívajúce digitálne dvojičky na testovanie nových technológií vrátane autonómnych vozidiel, ako aj na dôkladnejšie urbanistické štúdie
• Mestá sa rýchlejšie zotavujú z prírodných katastrof a vojenských konfliktov vďaka núdzovým pracovníkom a urbanistom, ktorí sú schopní plánovať úsilie o obnovu.
• Vojenské organizácie zmluvné spoločnosti zaoberajúce sa 3D mapovaním na vytvorenie digitálnych dvojčiat skutočnej krajiny na simuláciu rôznych bojových podmienok, ako aj na testovanie vojenských robotov a dronov.
• Herný priemysel využíva zmapované syntetické domény na vytvorenie realistickejších a pohlcujúcich zážitkov, najmä tých, ktoré sú navrhnuté tak, aby napodobňovali miesta v reálnom svete.
• Viac startupov ponúkajúcich 3D a projekčné mapovanie pre stavebné firmy, ktoré chcú testovať rôzne návrhy budov a materiály.

Otázky na zváženie

• Aké sú ďalšie potenciálne výhody mapovaných syntetických prostredí?
• Ako môžu pohlcujúce digitálne dvojčatá zmeniť spôsob života a interakcie ľudí?