Digital Twin Tokyo gaat live! Belichaamde intelligentie, nul-voorbeeldmigratie, echte wereld, gedeeld zwermdenken.

[Inleiding tot nieuwe wijsheid] Na de kunstwereld, het ontwerp en het schrijven van teksten een impuls te hebben gegeven, heeft AI ook de stadsplanning en de realtime monitoring van stedelijke dynamiek nieuw leven ingeblazen.
De hoge-resolutie puntenwolk 3D van Tokio Digitale tweeling Het model is nu openbaar beschikbaar! Iedereen kan het gratis downloaden.

Projectadres: https://github.com/tokyo-digitaltwin

De schaal van het digitale tweelingmodel is hEne, en de weergave van Tokio is ongelooflijk gedetailleerd - de absolute positionele nauwkeurigheid bedraagt ​​ongeveer 10 cm.

Zebrapad op de weg

Jim Fan, senior onderzoeker bij NVIDIA, zei: "Het is een gegeven dat steeds meer steden, huizen en fabrieken in gesimuleerde omgevingen zullen worden geïmporteerd."

In de toekomst zullen robots niet meer geïsoleerd getraind worden. Ze zullen gesimuleerd worden als een 'stalen vloot' in een realtime grafische engine, opgeschaald met een enorm cluster om de volgende biljoenen hoogwaardige trainingsdata te genereren.
Met andere woorden: het digitaliseren van de fysieke omgeving en het importeren ervan in de virtuele simulatiewereld zal de ontwikkeling van robotica aanzienlijk versnellen.
Door te trainen in zeer nauwkeurige gesimuleerde omgevingen kunnen robots uitgebreide trainingsgegevens verzamelen en snel leren in complexe scenario's.
Deze aanpak bevordert de soepele overgang van robots van de virtuele wereld naar de echte wereld en verbetert hun efficiëntie en intelligentie in praktische toepassingen.

Wat is een stedelijke digitale tweeling?
Simpel gezegd is een digitale tweeling een reproductie van een entiteit in de fysieke ruimte, verplaatst naar de cyberspace.
Zodra deze reproductie een bepaald nauwkeurigheidsniveau bereikt, kan men gedrag simuleren en processen monitoren met behulp van realtime data die afkomstig is van sensoren op de fysieke objecten. Dit maakt de constructie en exploitatie van 'tweelingsteden' mogelijk.
Digitale stedenbouw is in feite het reproduceren van infrastructuur zoals gebouwen en wegen, economische activiteiten, mensenstromen en andere elementen als 'tweelingen' in de cyberspace, gebaseerd op waargenomen stedelijke gegevens.

Met andere woorden, net als in de continue lus in de onderstaande afbeelding, is het mogelijk om geavanceerde analyses en simulaties in de cyberspace uit te voeren op basis van realtime data afkomstig uit verschillende activiteitsgebieden in de fysieke ruimte, en de resultaten vervolgens op een interactieve manier en met hoge snelheid terug te koppelen naar de fysieke ruimte.

Volgens Werner Kritzinger et al. zijn er drie fasen van digitale tweelingvorming.
De eerste fase staat bekend als digitale modellering, waarbij de omzetting tussen een bestaand fysiek object en de virtuele ruimte waarin het wordt weergegeven, handmatig wordt uitgevoerd. In het geval van de digitale tweeling van de stad is dit de fase waarin de reeds beschikbare historische gegevens (bijvoorbeeld gegevens over verkeersstromen) worden gereproduceerd in de 3D-stad.
De tweede fase staat bekend als digitale shading, een toestand van unidirectionele gegevensstroom die de automatische omzetting van fysieke objecten in digitale objecten mogelijk maakt.
De derde fase is de digitale tweeling, waarbij fysieke en digitale objecten volledig in beide richtingen samensmelten, waarbij elk object verandert en automatisch in het andere wordt weerspiegeld. In de digitale tweeling van de stad is er sprake van tweewegs data-uitwisseling tussen de reële fysieke ruimte en de cyberspace.

Voor de digitale tweeling van de stad zijn de belangrijkste waarden:
- Realtime data-acquisitie gekoppeld aan de realiteit: het in realtime verzamelen van diverse gegevens met behulp van geavanceerde sensor- en communicatietechnologieën.
- Analyses en simulaties met behulp van 3D-ruimte: geavanceerde analyses en simulaties, zoals experimenten in een ruimte die de realiteit nabootst.
- Terugkoppeling naar de realiteit: realtime terugkoppeling van resultaten naar de werkelijke omgeving voor besluitvorming, systeembeheer, enz.
De toepassing van digitale tweelingen en AI-voorspellingsmodellen voor de analyse en regulering van verkeersopstoppingen in New South Wales kan bijvoorbeeld de kosten van verloren maatschappelijke voordelen als gevolg van verkeersopstoppingen aanzienlijk verlagen.

Digitale tweeling versus analoge tweeling
Een digitale stadstweeling is een digitale replica van een stad, ontworpen om de toestand van de fysieke wereld in realtime weer te geven.
Het model verandert voortdurend naarmate de stad in realtime draait, als een 'schaduw' die leeft en ademt met de echte stad. Het model weerspiegelt niet alleen de huidige staat van de stad, maar kan ook snel reageren op onverwachte situaties in de realiteit.
Daarentegen is stadssimulatie een relatief statisch model gebaseerd op aannames en vooraf vastgestelde regels.
Het is een distillatie en samenvatting van gegevens over de werking van de stad in het verleden, en hoewel het bepaalde patronen kan weerspiegelen, is het minder nauwkeurig dan de realtime gegevens van de digitale tweeling. Stadssimulatie is meer een projectie van mogelijke toekomstige omstandigheden op basis van de 'medische geschiedenis' van de stad.
In principe zijn digitale tweelingen en simulaties beide gebaseerd op virtuele modellen, maar er zijn enkele belangrijke verschillen.
Simulatie wordt doorgaans gebruikt voor ontwerp en, in sommige gevallen, offline optimalisatie. Ontwerpers voeren wijzigingen in de simulatie in om 'wat-als'-scenario's te bekijken. Digitale tweelingen daarentegen zijn complexe virtuele omgevingen waarmee mensen kunnen interageren en die ze in realtime kunnen bijwerken. Ze zijn veel groter en hebben een breder scala aan toepassingen.
In autosimulaties kunnen beginnende bestuurders bijvoorbeeld een meeslepende trainingservaring opdoen, de werking van verschillende auto-onderdelen leren kennen en virtueel met diverse realistische scenario's te maken krijgen. Deze scenario's hebben echter geen verband met de daadwerkelijke fysieke auto.
De digitale tweeling van de auto is daarentegen gekoppeld aan het fysieke voertuig en leert alle informatie over de daadwerkelijke auto, zoals belangrijke prestatiegegevens, onderdelen die in het verleden zijn vervangen, potentiële problemen die door sensoren worden waargenomen, eerdere onderhoudsgegevens, enzovoort.

De drie pijlers van de stedelijke digitale tweeling
De drie pijlers van de Urban Digital Twin worden gedefinieerd als 'Dataonderhoud', 'Datavisualisatie' en 'Data-analyse'.

- Gegevensbeheer
Onderhoud en samenvoeging van geospatiale gegevens die op de digitale tweeling worden verwerkt, zoals 3D-digitale kaarten, puntenwolkgegevens, GIS-gegevens, enz., inclusief gegevensverzameling, gegevensopslag en -beheer.

- Gegevensvisualisatie
Door middel van visualisatiesystemen zoals 3D-viewers worden complexe gegevens omgezet in intuïtieve grafieken, diagrammen en 3D-modellen, waardoor stadsbestuurders een 'digitaal portret' van de hele stad kunnen zien.
Zo worden bijvoorbeeld hittekaarten gebruikt om de bevolkingsdichtheid in verschillende delen van de stad weer te geven, dynamische stroomdiagrammen om de verkeersstroom en files te visualiseren, en 3D-modellen om de verdeling van het energieverbruik in gebouwen te simuleren.
Deze visualisaties stellen stadsbestuurders in staat om in één oogopslag de stand van zaken in de stad te zien, alsof ze een paar 'ogen' hebben waarmee ze dwars door de stad heen kunnen kijken.

- Gegevensanalyse
Via diverse applicatiesimulatoren worden de gegevens van de digitale tweeling geanalyseerd en gebruikt voor metingen.
Neem bijvoorbeeld het openbaar vervoer in de stad. Door gegevens zoals reistijd, reisroutes en reisfrequentie van passagiers te analyseren, is het mogelijk om busroutes aan te passen, de dienstregeling te optimaliseren, de operationele efficiëntie van het openbaar vervoer te verbeteren en de wachttijd en reiskosten van passagiers te verlagen.
Wat energiebeheer betreft, kunnen door het analyseren van de energieverbruiksgegevens van gebouwen nauwkeurige energiebesparingsplannen worden opgesteld om het energieverbruik van de stad te verminderen en duurzame stadsontwikkeling te realiseren.

Gegevensonderhoud, gegevensvisualisatie en gegevensanalyse

Digitale tweeling van Tokio
Het Tokyo Digital Twin-project moet in 2030 gerealiseerd zijn en de bijbehorende bètaversie is al gelanceerd.

Link naar de ervaring: https://3dview.tokyo-digitaltwin.metro.tokyo.lg.jp/? _ga=2.180157796.1370176531.1735090358-57006728.1735090358