Các miền tổng hợp được ánh xạ: Bản đồ kỹ thuật số toàn diện về thế giới

• tác giả:
• tên tác giả

  Tầm nhìn lượng tử
• Tháng Mười Một 29, 2022

Tóm tắt thông tin chi tiết

Bản sao kỹ thuật số, hay bản đồ 3D, là phiên bản thực tế ảo (VR) của các địa điểm và vật thể trong đời thực, đã được chứng minh là có giá trị trong việc đánh giá cơ sở hạ tầng. Những môi trường mô phỏng này có thể giúp các bên liên quan xác định và đánh giá các địa điểm tiềm năng cũng như thực hiện các kịch bản kỹ thuật số khác nhau một cách an toàn. Ý nghĩa lâu dài của công nghệ này có thể bao gồm việc các thành phố thông minh thử nghiệm các chính sách và dịch vụ mới một cách ảo và các kịch bản chiến tranh mô phỏng quân sự.

Ngữ cảnh miền tổng hợp được ánh xạ

Sinh đôi kỹ thuật số sử dụng dữ liệu từ thế giới thực để xây dựng các mô phỏng ảo có thể mô phỏng và dự báo một sản phẩm, quy trình hoặc môi trường cũng như cách thức hoạt động của nó dưới các biến số khác nhau. Cặp song sinh này ngày càng trở nên tinh vi và chính xác bằng cách tích hợp các tính năng như Internet vạn vật (IoT), trí tuệ nhân tạo (AI) và phân tích phần mềm. Hơn nữa, bản sao kỹ thuật số đã trở nên thiết yếu trong kỹ thuật hiện đại vì những bản sao này thường có thể thay thế nhu cầu xây dựng nguyên mẫu vật lý và cơ sở thử nghiệm phức tạp, do đó giảm chi phí và đẩy nhanh tốc độ lặp lại thiết kế.

Sự khác biệt chính giữa bản sao kỹ thuật số và bản mô phỏng là bản mô phỏng tái tạo những gì có thể xảy ra với một sản phẩm, trong khi bản sao kỹ thuật số tái tạo những gì đang xảy ra với một sản phẩm cụ thể thực tế trong thế giới thực. Cả mô phỏng và song sinh kỹ thuật số đều sử dụng các mô hình kỹ thuật số để sao chép các quy trình của hệ thống. Tuy nhiên, trong khi các mô phỏng thường tập trung vào một thao tác tại một thời điểm, cặp song sinh kỹ thuật số có thể chạy đồng thời nhiều mô phỏng để quan sát các phương pháp khác nhau.
 
Do sự chấp nhận của ngành mà các cặp song sinh kỹ thuật số đã trải nghiệm xung quanh các sản phẩm kỹ thuật và xây dựng công trình, một số công ty hiện đang tập trung vào việc cung cấp các cặp song sinh kỹ thuật số lập bản đồ hoặc bắt chước các địa hình và vị trí trong thế giới thực. Đặc biệt, quân đội rất quan tâm đến việc tạo ra môi trường thực tế để binh lính có thể huấn luyện an toàn (sử dụng tai nghe VR). 

Một ví dụ về công ty cung cấp các miền hoặc môi trường tổng hợp được ánh xạ là Maxar, công ty sử dụng hình ảnh vệ tinh để xây dựng cặp song sinh kỹ thuật số của mình. Theo trang web của công ty, kể từ năm 2022, nó có thể tạo ra các mô phỏng chuyến bay giống như thật và các bài tập huấn luyện cụ thể ở bất kỳ đâu trên thế giới. Công ty sử dụng AI/ML để trích xuất các tính năng, vectơ và thuộc tính từ dữ liệu không gian địa lý chất lượng cao. Các giải pháp trực quan hóa của họ gần giống với các điều kiện thực tế, giúp các khách hàng quân sự đưa ra quyết định nhanh chóng và tự tin hơn. 

Tác động gián đoạn

Năm 2019, Phòng thí nghiệm Nghiên cứu Quân đội Hoa Kỳ bắt đầu xây dựng One World Terrain, một bản đồ 3D có độ phân giải cao chính xác về thế giới, có thể xác định chính xác các vị trí và dùng để điều hướng ở những khu vực không thể truy cập GPS (hệ thống định vị toàn cầu). Dự án trị giá gần 1 tỷ USD, được ký hợp đồng với Maxar, là trọng tâm của Môi trường Huấn luyện Tổng hợp của Quân đội. Nền tảng này là một giao diện vật lý-kỹ thuật số kết hợp để binh lính thực hiện các nhiệm vụ huấn luyện trong môi trường ảo phản ánh thế giới thực. Dự kiến ​​dự án sẽ hoàn thành vào năm 2023.

Trong khi đó, vào năm 2019, Amazon đã sử dụng các mô phỏng tổng hợp về đường xá, tòa nhà và giao thông ở Hạt Snohomish, Washington để huấn luyện robot giao hàng của mình, Scout. Bản sao kỹ thuật số của công ty chính xác đến từng centimet đối với vị trí của lề đường và đường lái xe vào, đồng thời kết cấu như hạt nhựa đường chính xác đến từng milimet. Bằng cách thử nghiệm Scout ở một vùng ngoại ô tổng hợp, Amazon có thể quan sát nó nhiều lần trong các điều kiện thời tiết khác nhau mà không gây khó chịu cho các khu vực lân cận ngoài đời thực bằng cách thả xe tự hành màu xanh ở khắp mọi nơi.

Amazon đã sử dụng dữ liệu từ một chiếc xe đẩy có kích thước tương tự Scout, được kéo bởi một chiếc xe đạp có gắn camera và lidar (máy quét laze 3D thường được sử dụng cho các dự án xe hơi tự lái) để xây dựng vùng ngoại ô ảo của mình. Công ty đã sử dụng cảnh quay từ các cuộc khảo sát máy bay để điền vào phần còn lại của bản đồ. Công nghệ lập bản đồ và mô phỏng của Amazon giúp nghiên cứu và hỗ trợ triển khai rô-bốt đến các khu vực lân cận mới. Kỹ thuật này được thực hiện bằng cách thử nghiệm chúng trong các mô phỏng để chúng sẵn sàng sử dụng chung khi đến lúc. 

Ý nghĩa của các miền tổng hợp được ánh xạ

Hàm ý rộng hơn của các miền tổng hợp được ánh xạ có thể bao gồm: 

• Bản sao kỹ thuật số của Trái đất đang được sử dụng cho các nỗ lực bảo tồn và thực hiện các kịch bản biến đổi khí hậu.
• Thành phố thông minh sử dụng bản sao kỹ thuật số để thử nghiệm các công nghệ mới, bao gồm cả xe tự hành, cũng như để nghiên cứu quy hoạch đô thị kỹ lưỡng hơn
• Các thành phố phục hồi nhanh hơn sau thảm họa thiên nhiên và xung đột quân sự nhờ các nhân viên cấp cứu và nhà quy hoạch đô thị có thể lập kế hoạch cho các nỗ lực tái thiết.
• Các tổ chức quân sự ký hợp đồng với các công ty lập bản đồ 3D để tạo ra cặp song sinh kỹ thuật số của cảnh quan ngoài đời thực nhằm mô phỏng các điều kiện chiến đấu khác nhau cũng như để thử nghiệm rô-bốt quân sự và máy bay không người lái.
• Ngành công nghiệp trò chơi sử dụng các miền tổng hợp được ánh xạ để tạo ra trải nghiệm sống động và chân thực hơn, đặc biệt là những trải nghiệm được thiết kế để bắt chước các địa điểm trong thế giới thực.
• Nhiều công ty khởi nghiệp cung cấp bản đồ 3D và phép chiếu cho các công ty xây dựng muốn thử nghiệm các thiết kế và vật liệu xây dựng khác nhau.

Các câu hỏi cần xem xét

• Những lợi ích tiềm năng khác của môi trường tổng hợp được ánh xạ là gì?
• Làm thế nào bản sao kỹ thuật số nhập vai có thể thay đổi cách mọi người sống và tương tác?