Digital Twin Tokyo dilancarkan! Kecerdasan Terjelma Migrasi Sampel Sifar Dunia Nyata, Pemikiran Berkumpulan Bersama

[Pengenalan Kebijaksanaan Baharu] Selepas memperkasakan bidang reka bentuk seni dan penulisan teks, AI juga telah menyuntik semangat baharu ke dalam perancangan bandar dan pemantauan masa nyata dinamik bandar.
Awan titik 3D resolusi tinggi Tokyo Kembar Digital model kini tersedia untuk umum! Sesiapa sahaja boleh memuat turunnya secara percuma.

Alamat projek: https://github.com/tokyo-digitaltwin

Skala model kembar digital ialah hdane, dan gambaran Tokyonya sangat terperinci - ketepatan kedudukan mutlaknya adalah dalam lingkungan kira-kira 10cm.

Lintasan zebra di jalan raya

Jim Fan, Saintis Penyelidik Kanan NVIDIA, berkata, 'Sudah tentu semakin banyak bandar, rumah dan kilang akan diimport ke dalam persekitaran simulasi'.

Pada masa hadapan, robot tidak akan dilatih secara berasingan. Ia akan disimulasikan sebagai 'armada keluli' dalam enjin grafik masa nyata, yang diskalakan dengan kluster besar untuk menjana trilion data latihan berkualiti tinggi seterusnya.
Dalam erti kata lain, pendigitalan persekitaran fizikal dan pengimportannya ke dalam dunia simulasi maya akan mempercepatkan pembangunan robotik dengan ketara.
Dengan berlatih dalam persekitaran simulasi berketepatan tinggi, robot boleh memperoleh data latihan yang kaya dan belajar dengan cepat dalam senario yang kompleks.
Pendekatan ini akan menggalakkan penghijrahan robot yang lancar dari dunia maya ke dunia sebenar, dan meningkatkan kecekapan serta kecerdasannya dalam aplikasi praktikal.

Apakah kembar digital bandar?
Secara ringkasnya, kembar digital ialah pembiakan entiti dalam ruang fizikal yang dipindahkan ke ruang siber.
Sebaik sahaja pembiakan ini mencapai tahap ketepatan tertentu, seseorang boleh mensimulasikan tingkah laku dan memantau operasi dengan menggunakan data masa nyata yang dihantar daripada sensor pada objek fizikal, membolehkan pembinaan dan eksploitasi bandar 'kembar'.
Kembar digital bandar sebenarnya merupakan penghasilan semula infrastruktur seperti bangunan dan jalan raya, aktiviti ekonomi, aliran manusia dan elemen lain seperti 'kembar' di ruang siber berdasarkan data bandar yang dirasakan.

Dalam erti kata lain, seperti dalam gelung berterusan seperti yang terdapat dalam rajah di bawah, adalah mungkin untuk melakukan analisis dan simulasi lanjutan di ruang siber berdasarkan data masa nyata yang diperoleh daripada pelbagai bidang aktiviti dalam ruang fizikal dan untuk menyampaikan hasilnya kembali ke ruang fizikal dalam bentuk interaktif pada kelajuan tinggi.

Menurut Werner Kritzinger et al. terdapat tiga fasa kembar digital.
Peringkat pertama dikenali sebagai pemodelan digital, di mana penukaran antara objek fizikal sedia ada dan ruang maya tempat ia diwakili adalah keadaan yang dilakukan secara manual. Dalam kes kembar digital bandar, ia adalah keadaan di mana data sejarah yang sedia ada (contohnya, penghasilan semula data aliran trafik, dsb.) dihasilkan semula pada bandar 3D.
Peringkat kedua dikenali sebagai teduhan digital, keadaan aliran data searah yang menyokong penukaran automatik objek fizikal kepada objek digital.
Peringkat ketiga ialah kembar digital, di mana objek fizikal dan digital mencapai gabungan lengkap dalam kedua-dua arah, di mana setiap objek berubah dan secara automatik terpantul ke arah yang lain. Dalam kembar digital bandar, ia merupakan keadaan pertukaran data dua hala dalam ruang fizikal dan ruang siber sebenar.

Bagi kembar digital bandar, nilai-nilai utama ialah:
- Pemerolehan data masa nyata yang dikaitkan dengan realiti: mengumpul pelbagai data dalam masa nyata menggunakan teknologi sensor dan teknologi komunikasi canggih
- Analisis dan simulasi menggunakan ruang 3D: analisis dan simulasi lanjutan seperti eksperimen dalam ruang yang menghasilkan semula realiti
- Maklum balas kepada realiti: maklum balas masa nyata keputusan kepada ruang sebenar untuk membuat keputusan, kawalan sistem, dsb.
Contohnya, penggunaan kembar digital dan enjin ramalan AI untuk analisis dan peraturan kesesakan lalu lintas di New South Wales dapat mengurangkan kos faedah sosial yang hilang akibat kesesakan lalu lintas dengan ketara.

Kembar Digital vs Analog
Kembar digital bandar ialah replika digital bandar yang dibina untuk mencerminkan keadaan dunia fizikal dalam masa nyata.
Ia sentiasa berubah apabila bandar berjalan dalam masa nyata, seperti 'bayangan' yang hidup dan bernafas bersama bandar sebenar. Model ini bukan sahaja mencerminkan keadaan semasa bandar, tetapi juga mampu bertindak balas dengan pantas terhadap situasi yang tidak dijangka dalam realiti.
Sebaliknya, simulasi bandar adalah model yang agak statik berdasarkan andaian dan peraturan yang telah ditetapkan.
Ia merupakan penyulingan dan ringkasan data operasi bandar yang lalu, dan walaupun ia boleh mencerminkan corak tertentu, ia kurang tepat berbanding data masa nyata kembar digital. Simulasi bandar lebih seperti mengunjurkan kemungkinan keadaan masa hadapan berdasarkan 'sejarah perubatan' bandar yang lalu.
Secara keseluruhan, kembar digital dan simulasi kedua-duanya merupakan simulasi berdasarkan model maya, tetapi terdapat beberapa perbezaan utama.
Simulasi biasanya digunakan untuk reka bentuk dan, dalam beberapa kes, pengoptimuman luar talian. Pereka bentuk memasukkan perubahan ke dalam simulasi untuk memerhatikan senario bagaimana-jika. Kembar digital, sebaliknya, ialah persekitaran maya kompleks yang boleh berinteraksi dan dikemas kini oleh orang ramai dalam masa nyata. Ia jauh lebih besar dan mempunyai pelbagai aplikasi yang lebih luas.
Dalam simulasi automotif, sebagai contoh, pemandu baharu boleh mendapatkan pengalaman latihan yang imersif, mempelajari pengendalian pelbagai bahagian kereta dan menghadapi pelbagai senario kehidupan sebenar semasa memandu secara maya. Walau bagaimanapun, senario ini tidak dikaitkan dengan kereta fizikal sebenar.
Kembar digital kereta, sebaliknya, dikaitkan dengan kenderaan fizikal dan mempelajari semua maklumat tentang kereta sebenar, seperti statistik prestasi penting, bahagian yang telah diganti pada masa lalu, potensi masalah yang diperhatikan oleh sensor, rekod penyelenggaraan sebelumnya, dan sebagainya.

Tiga Tonggak Kembar Digital Bandar
Tiga tonggak Urban Digital Twin ditakrifkan sebagai 'Penyelenggaraan Data', 'Visualisasi Data' dan 'Analisis Data'.

- Penyelenggaraan Data
Penyelenggaraan dan pengagregatan maklumat data geospatial yang diproses pada kembar digital seperti peta digital 3D, data awan titik, data GIS, dan sebagainya, yang merangkumi pengumpulan, penyimpanan dan pengurusan data.

- Visualisasi Data
Melalui sistem visualisasi seperti pemapar 3D, data kompleks diubah menjadi graf, carta dan model 3D yang intuitif, membolehkan pengurus bandar melihat 'potret digital' seluruh bandar.
Contohnya, peta haba digunakan untuk menunjukkan kepadatan penduduk di kawasan bandar yang berbeza, gambar rajah aliran dinamik digunakan untuk mewakili aliran lalu lintas dan kesesakan, dan model 3D digunakan untuk mensimulasikan taburan penggunaan tenaga dalam bangunan.
Visualisasi ini membolehkan pengurus bandar melihat keadaan operasi bandar dengan pantas, seolah-olah mereka mempunyai sepasang 'mata' yang boleh melihat melalui bandar.

- Analisis Data
Melalui pelbagai simulator aplikasi, data pada kembar digital dianalisis dan digunakan untuk pengukuran.
Dengan mengambil pengangkutan awam bandar sebagai contoh, dengan menganalisis data seperti masa perjalanan penumpang, laluan perjalanan dan kekerapan perjalanan, adalah mungkin untuk melaraskan laluan bas, mengoptimumkan penjadualan bas, meningkatkan kecekapan operasi pengangkutan awam dan mengurangkan masa menunggu dan kos perjalanan penumpang.
Dari segi pengurusan tenaga, menganalisis data penggunaan tenaga bangunan, pelan penjimatan tenaga yang tepat boleh dirumuskan untuk mengurangkan penggunaan tenaga bandar dan mencapai pembangunan bandar yang mampan.

Penyelenggaraan data, visualisasi data dan analisis data

Tokyo Digital Twin
Projek Tokyo Digital Twin dirancang untuk direalisasikan menjelang 2030, dan versi beta berkaitan telah pun dilancarkan.

Pautan ke pengalaman: https://3dview.tokyo-digitaltwin.metro.tokyo.lg.jp/? _ga=2.180157796.1370176531.1735090358-57006728.1735090358