Mapirane sintetičke domene: sveobuhvatna digitalna karta svijeta

• Autor:
• ime autora

  Quantumrun Foresight
• Studenog 29, 2022

Sažetak uvida

Digitalni blizanci, ili 3D mapiranje, verzije su mjesta i objekata iz stvarnog života u virtualnoj stvarnosti (VR), koji su se pokazali vrijednima u procjeni infrastrukture. Ova simulirana okruženja mogu pomoći dionicima da identificiraju i procijene potencijalna mjesta i sigurno digitalno izvode različite scenarije. Dugoročne implikacije ove tehnologije mogle bi uključivati ​​pametne gradove koji virtualno testiraju nove politike i usluge i vojsku koja simulira scenarije ratovanja.

Kontekst mapiranih sintetičkih domena

Digitalni blizanac koristi podatke iz stvarnog svijeta za izradu virtualnih simulacija koje mogu oponašati i predvidjeti proizvod, proces ili okruženje i kako funkcionira pod različitim varijablama. Ovi blizanci postali su sve sofisticiraniji i točniji integracijom značajki poput Interneta stvari (IoT), umjetne inteligencije (AI) i softverske analitike. Nadalje, digitalni blizanci postali su ključni u modernom inženjeringu budući da ti blizanci često mogu zamijeniti potrebu za izgradnjom fizičkih prototipova i razradom objekata za testiranje, čime se smanjuju troškovi i ubrzava brzina iteracije dizajna.

Glavna razlika između digitalnih blizanaca i simulacija je u tome što simulacije ponavljaju ono što bi se moglo dogoditi proizvodu, dok digitalni blizanci ponavljaju ono što se događa stvarnom specifičnom proizvodu u stvarnom svijetu. I simulacije i digitalni blizanci koriste digitalne modele za repliciranje procesa sustava. Međutim, dok se simulacije obično fokusiraju na jednu po jednu operaciju, digitalni blizanci mogu pokrenuti više simulacija istovremeno kako bi promatrali različite metode.
 
Zbog prihvaćanja digitalnih blizanaca u industriji oko inženjerskih proizvoda i izgradnje zgrada, nekoliko se tvrtki sada usredotočuje na ponudu digitalnih blizanaca koji mapiraju ili oponašaju terene i lokacije u stvarnom svijetu. Konkretno, vojska je pokazala veliki interes za stvaranje realnih okruženja u kojima vojnici mogu sigurno trenirati (koristeći VR slušalice). 

Primjer tvrtke koja nudi mapirane sintetičke domene ili okruženja je Maxar, koji koristi satelitske slike za izgradnju svojih digitalnih blizanaca. Prema stranici tvrtke, od 2022. može stvarati realistične simulacije leta i specifične vježbe obuke bilo gdje u svijetu. Tvrtka koristi AI/ML za izdvajanje značajki, vektora i atributa iz visokokvalitetnih geoprostornih podataka. Njihova rješenja za vizualizaciju vrlo su slična uvjetima na terenu, pomažući vojnim klijentima da brže i pouzdanije donose odluke. 

Razarajući učinak

U 2019. Istraživački laboratorij američke vojske započeo je s izgradnjom One World Terrain, točne 3D karte svijeta visoke rezolucije koja može odrediti lokacije i koristiti se za navigaciju u područjima gdje GPS (globalni sustav pozicioniranja) nije dostupan. Projekt vrijedan gotovo 1 milijardu USD, ugovoren s Maxarom, ključan je za vojno sintetičko okruženje za obuku. Platforma je hibridno fizičko-digitalno sučelje za vojnike za izvođenje misija obuke u virtualnim postavkama koje odražavaju stvarni svijet. Završetak projekta očekuje se 2023. godine.

U međuvremenu, 2019. Amazon je upotrijebio sintetičke simulacije cesta, zgrada i prometa u okrugu Snohomish, Washington, kako bi trenirao svog robota za dostavu, Scouta. Digitalna kopija tvrtke bila je točna unutar centimetra za položaj rubnjaka i prilaza, a teksture poput zrna asfalta bile su točne do milimetara. Testirajući Scout u sintetičkom predgrađu, Amazon ga je mogao promatrati mnogo puta pod različitim vremenskim uvjetima bez frustriranja stvarnih susjedstava puštanjem plavih rovera posvuda.

Amazon je iskoristio podatke iz kolica slične veličine Scoutu, koje je vukao bicikl s kamerama i lidarom (3D laserski skener koji se često koristi za projekte autonomnih automobila) kako bi izgradio svoje virtualno predgrađe. Tvrtka je koristila snimke iz istraživanja zrakoplova kako bi ispunila ostatak karte. Amazonova tehnologija mapiranja i simulacije pomaže u istraživanju i postavljanju robota u nove četvrti. Ova tehnika se izvodi njihovim testiranjem u simulacijama kako bi bili spremni za opću upotrebu kada za to dođe vrijeme. 

Implikacije mapiranih sintetičkih domena

Šire implikacije mapiranih sintetičkih domena mogu uključivati: 

• Digitalni blizanci Zemlje koji se koriste za napore očuvanja i provedbu scenarija klimatskih promjena.
• Pametni gradovi koji koriste digitalne blizance za testiranje novih tehnologija, uključujući autonomna vozila, kao i za temeljitije studije urbanog planiranja
• Gradovi se brže oporavljaju od prirodnih katastrofa i vojnih sukoba zahvaljujući tome što djelatnici hitnih službi i urbanisti mogu planirati napore obnove.
• Vojne organizacije ugovaraju tvrtke za 3D mapiranje za stvaranje digitalnih blizanaca stvarnih krajolika za simulaciju raznih borbenih uvjeta kao i za testiranje vojnih robota i dronova.
• Industrija igara koristi mapirane sintetičke domene za stvaranje realističnijih i sveobuhvatnijih iskustava, posebno onih dizajniranih da oponašaju lokacije iz stvarnog svijeta.
• Više startupa koji nude 3D i projekcijsko mapiranje za građevinske tvrtke koje žele testirati različite dizajne zgrada i materijale.

Pitanja za razmatranje

• Koje su druge potencijalne prednosti mapiranih sintetičkih okruženja?
• Kako impresivni digitalni blizanci mogu promijeniti način na koji ljudi žive i komuniciraju?