Kartlagda syntetiska domäner: En omfattande digital karta över världen

• Författare:
• författarnamn

  Quantumrun Framsyn
• November 29, 2022

Insiktssammanfattning

Digitala tvillingar, eller 3D-kartläggning, är virtuell verklighet (VR) versioner av verkliga platser och objekt, som har visat sig vara värdefulla för att bedöma infrastrukturer. Dessa simulerade miljöer kan hjälpa intressenter att identifiera och utvärdera potentiella platser och säkert utföra olika scenarier digitalt. De långsiktiga konsekvenserna av denna teknik kan inkludera smarta städer som testar nya policyer och tjänster virtuellt och militären som simulerar krigföringsscenarier.

Kartlagda syntetiska domänkontext

En digital tvilling använder data från den verkliga världen för att bygga virtuella simuleringar som kan emulera och förutse en produkt, process eller miljö och hur den fungerar under olika variabler. Dessa tvillingar har blivit allt mer sofistikerade och korrekta genom att integrera funktioner som Internet of Things (IoT), artificiell intelligens (AI) och mjukvaruanalys. Dessutom har digitala tvillingar blivit väsentliga i modern ingenjörskonst eftersom dessa tvillingar ofta kan ersätta behovet av att bygga fysiska prototyper och utarbeta testanläggningar, och därigenom minska kostnaderna och påskynda designiterationens hastighet.

Den största skillnaden mellan digitala tvillingar och simuleringar är att simuleringar replikerar vad som kan hända med en produkt, medan en digital tvilling replikerar vad som händer med en faktisk specifik produkt i den verkliga världen. Både simuleringar och digitala tvillingar använder digitala modeller för att replikera ett systems processer. Men medan simuleringar vanligtvis fokuserar på en operation åt gången, kan digitala tvillingar köra flera simuleringar samtidigt för att observera olika metoder.
 
På grund av den industriantagande som digitala tvillingar har upplevt kring konstruerade produkter och byggnadskonstruktion, fokuserar flera företag nu på att erbjuda digitala tvillingar som kartlägger eller efterliknar verkliga terränger och platser. Militären har särskilt intresserat sig för att skapa realistiska miljöer där soldater säkert kan träna (med hjälp av VR-headset). 

Ett exempel på ett företag som erbjuder kartlagda syntetiska domäner eller miljöer är Maxar, som använder satellitbilder för att bygga sina digitala tvillingar. Enligt företagets sajt kan den från och med 2022 skapa verklighetstrogna flygsimuleringar och specifika träningsövningar var som helst i världen. Företaget använder AI/ML för att extrahera funktioner, vektorer och attribut från geospatial data av hög kvalitet. Deras visualiseringslösningar påminner mycket om förhållandena på marken, vilket hjälper militära kunder att fatta beslut snabbare och säkrare. 

Störande inverkan

Under 2019 började US Army Research Laboratory bygga One World Terrain, en exakt högupplöst 3D-karta över världen som kan lokalisera platser och användas för navigering i områden där GPS (globalt positioneringssystem) inte är tillgängligt. Det nästan 1 miljard USD-projektet, kontrakterat med Maxar, är centralt för arméns syntetiska träningsmiljö. Plattformen är ett hybrid fysiskt-digitalt gränssnitt för soldater att köra träningsuppdrag i virtuella miljöer som speglar den verkliga världen. Projektet beräknas vara klart 2023.

Samtidigt, under 2019, använde Amazon syntetiska simuleringar av vägar, byggnader och trafik i Snohomish County, Washington, för att träna sin leveransrobot, Scout. Företagets digitala kopia var noggrann till inom centimeter för placeringen av kantstenar och uppfarter, och texturer som asfaltkorn var exakta till inom millimeter. Genom att testa Scout i en syntetisk förort kunde Amazon observera den många gånger under olika väderförhållanden utan att frustrera verkliga stadsdelar genom att släppa lös blå rovers överallt.

Amazon använde data från en vagn liknande storleken Scout, bogserad av en cykel med kameror och lidar (en 3D-laserskanner som ofta används för autonoma bilprojekt) för att bygga sin virtuella förort. Företaget använde bilder från flygplansundersökningar för att fylla i resten av kartan. Amazons kart- och simuleringsteknik hjälper till med forskning och hjälp med att distribuera robotar till nya stadsdelar. Denna teknik görs genom att testa dem i simuleringar så att de är redo för allmän användning när det är dags. 

Implikationer av kartlagda syntetiska domäner

Vidare implikationer av kartlagda syntetiska domäner kan inkludera: 

• Jordens digitala tvillingar används för bevarandeinsatser och för att implementera klimatförändringsscenarier.
• Smarta städer som använder digitala tvillingar för att testa ny teknik, inklusive autonoma fordon, samt för mer grundliga studier av stadsplanering
• Städer återhämtar sig snabbare från naturkatastrofer och militära konflikter genom att räddningsarbetare och stadsplanerare kan planera återuppbyggnadsinsatser.
• Militära organisationer som anlitar 3D-kartläggningsföretag för att skapa digitala tvillingar av verkliga landskap för att simulera olika stridsförhållanden samt för att testa militära robotar och drönare.
• Spelindustrin använder kartlagda syntetiska domäner för att skapa mer realistiska och uppslukande upplevelser, särskilt de som är utformade för att efterlikna verkliga platser.
• Fler startups som erbjuder 3D- och projektionskartläggning för byggföretag som vill testa olika byggnadsdesigner och material.

Frågor att överväga

• Vilka är de andra potentiella fördelarna med kartlagda syntetiska miljöer?
• Hur kan uppslukande digitala tvillingar förändra hur människor lever och interagerar?