Mik azok a digitális ikrek? Amikor a Fekete tükör valósággá válik

Megijesztett a Black Mirror nézése? Gondoltál a jövőre félelemmel? Van egy üzenetünk számodra – van egy technológia, ami elgondolkodtat. A Black Mirror irreális világa valósággá válik. Beszéljünk a digitális ikrekről.

Digitális ikrek – tartalomjegyzék:

1. Mi az a digitális iker?
2. Mik a digitális ikrek fő típusai?
3. Mi a különbség a digitális ikrek és a szimuláció között?
4. A digitális ikrek fő alkalmazási területei
5. A digitális ikrek előnyei az ipar számára
6. A digitális ikrek jövőbeli alkalmazásai
7. Fenyegetések és aggodalmak

Mi az a digitális iker?

A digitális iker egy virtuális valóságban létrehozott modell, amely egy másik, a valós világban létező fizikai objektumot tükröz. A digitális iker egy pontos másolata egy objektumnak, nem csupán egy kép vagy egy séma, és nem is egy szimuláció, hanem egy olyan másolat, amely tükrözi az objektum összes jellemzőjét. A másolat vagy a digitális koncepció, amely tartalmazza a valós objektumra vonatkozó információkat, létrehozható és létezhet önállóan, és állandóan összekapcsolható a fizikai modellel.

Ez mind azt jelenti, hogy a digitális ikrek fogalma három fő elemet tartalmaz: valós tér a valós objektummal, virtuális tér virtuális objektumokkal, és a közöttük lévő kapcsolat, amely lehetővé teszi a folyamatos információáramlást a virtuális tér és a valós tér között.

A digitális ikrek technológiájának használatának ötletét először 1991-ben mutatták be a Tükörvilágok: avagy a nap, amikor a szoftver a világmindenséget egy cipősdobozba teszi című publikációban, amelyet Yale számítástechnikai szakértője, David Gelernter írt. A publikációban Gelernter azt állítja, hogy a számítógép képernyőjén keresztül elérhető pontos világábrázolások a közeli jövőben mindenki számára elérhetővé válnak. Elképzelése szerint az emberek képesek lesznek interakcióba lépni a képekkel ugyanúgy, ahogy a mindennapokban tapasztalt valósággal. Gelernter előrejelzi, hogy a számítógépeket másképp fogják használni, és elmagyarázza, hogyan lehetséges a világ másolatának felépítése a mai technológiák segítségével.

A digitális ikrek fogalmát Michael Grieves professzor is kidolgozta, aki az ötlet első gyártási alkalmazásáért felelős. A koncepciót 2002-ben mutatta be a Termék Életciklus Menedzsmentnek szentelt eseményen. Kezdetben a koncepciót Tükrözött Terek Modelljének nevezték. Cikkei és publikációi dicsérik a digitális termékek tökéletességét és használhatóságát, amelyek nemcsak megkülönböztethetetlenek a valós modellektől, hanem nagyszerűek tesztelési és szimulációs célokra is.

Azonban a digitális ikrek technológiája nem olyan új, mint amilyennek tűnik. A NASA már az 1960-as években használta a digitális iker technológiát űrkutatási misszióik során, amikor a űrhajókat a földön másolták és tesztelésre, kutatásra használták. A „digitális ikrek” kifejezést, ahogy ma értjük, a NASA szakértője, John Vickers használta 2010-ben.

Mik a digitális ikrek fő típusai?

Számos típusú digitális iker létezik, de a fő különbség az alkalmazás területében vagy mélységében rejlik, ezért beszélhetünk: alkatrész ikrekről, eszköz ikrekről, rendszer ikrekről vagy folyamat ikrekről. Az alkatrész ikrek nagyon alapvető, kis ikrek a működő komponensekről. Az eszköz ikrek a két különálló, együttműködő komponensből álló úgynevezett eszközökre vonatkoznak. Az eszköz ikrek lehetővé teszik a két komponens működés közbeni megfigyelését és mérését.

A rendszer ikrek a következő bonyolultsági szinten állnak. Ezek az ikrek egész működő rendszereket másolnak, és lehetővé teszik nagyobb fizikai objektumok tanulmányozását. A folyamat ikrek hatalmas rendszerek, például gyárak vagy más nagy struktúrák működését tükrözik. A folyamat ikrek segítenek megfigyelni a bonyolult kölcsönhatásokat, és lehetővé teszik az elemek szinkronizálását a működés legmagasabb hatékonyságának elérése érdekében.

Mi a különbség a digitális ikrek és a szimuláció között?

A szimulációk és a digitális ikrek fogalmait néha ugyanazon digitális objektumokkal kapcsolatban használják, de ezek különböző dolgok, és az alapfogalmak is eltérőek. A szimulációt általában egy platformon hozzák létre, például CAD szoftverben vagy másban, és nem kell, hogy bármilyen valós fizikai objektummal kapcsolatos legyen.

A digitális iker ezzel szemben a valós fizikai objektummal összefüggésben kell, hogy létrejöjjön. A digitális ikrek létrehozásának teljes folyamata a valós objektumra vonatkozó valós adatokon alapul. A digitális másolat IoT érzékelőkön keresztül kapcsolódik a valós objektumhoz, és valós idejű adatokat kap, ami azt jelenti, hogy az adatok folyamatosan frissülnek. Az információáramlás a digitális iker és az objektum között kétirányú. A digitális ikrekben zajló folyamatok eredményei visszafelé is felhasználhatók a valós, eredeti objektummal.

A digitális ikrek fő alkalmazási területei

A digitális ikrek létrehozása még mindig nagyon drága és munkaigényes, és jelenleg a digitális ikrek használata bizonyos területekre korlátozódik. Széles körben használják olyan területeken, mint:

• Várostervezés

A városok digitális ikrei valósághű térbeli adatokat mutathatnak 3D és 4D rendszerekben. Az ikrek alkalmazása lehetővé teszi a környezet következetesebb várostervezését. Jelenleg egyre több város dönt úgy, hogy csatlakozik Sanghajhoz és Szingapúrhoz, és létrehozza a saját ikreit. Az összes adat valós időben elérhető, így jelentősen javítja az utcák, épületek és közlekedési rendszerek tervezésével kapcsolatos összes műveletet. A közelmúltban a Közel-Keleten épülő új városok többsége egyszerre készíti el digitális ikreit.

• Autóipar

A digitális ikrek második nagyon fontos alkalmazása az autóiparban található. Az autók bonyolult szerkezettel rendelkeznek, amely számos rendszert foglal magában, amelyeknek együtt kell működniük a meghibásodás kockázata nélkül. A digitális ikrek segítenek növelni a járművek teljesítményét és hatékonyságát. Az AI támogatásával működő autók esetében a digitális ikrek lehetővé teszik a prognózisok érvényességének korai ellenőrzését.

• Egészségügy

KeInitially, az egészségügyi iparban használt digitális ikrek termékek és berendezések másolatai voltak. Jelenleg az egészségügyben a digitális iker koncepciót a diagnosztizálásra és nyomon követésre szoruló betegekre alkalmazzák. Teljesen személyre szabott modellek épülnek a betegekről. Ezek a másolatok lehetővé teszik az életmódbeli paraméterek tárolását és nyomon követését. A teljes népesség digitális ikrei lehetővé teszik a nagyobb mintakeresést.

• Gyártóipar

A digitális ikrek az objektum működését mutatják be az egész életciklusán keresztül. A digitális iker technológia első alkalmazása a gyártásban volt. Minden bonyolult termék digitális ikrek segítségével állítható elő, és ezek minden gyártási szakaszban felhasználhatók.

• Erőművek

A digitális ikrek segítenek ütemezni az olyan hatalmas, bonyolult entitások, mint az erőművek működését. Mindenféle nagy motorokat és turbinákat rendszeresen karbantartani kell, és működésük erősen függ a ciklikus folyamatoktól, amelyeket rendezett módon kell kezelni a működés fenntartásához. A digitális ikrek itt elengedhetetlennek tűnnek.

A digitális ikrek előnyei az ipar számára

• Kockázatcsökkentés

A munkavállalók és a környezet egészsége és biztonsága védhető a digitális ikrek szoftverének használatával. Az üzleti célok elérhetők a gyártási folyamat során bekövetkező balesetek csökkentésével. A digitális iker technológiával sokkal könnyebb elkerülni a költséges leállásokat.

• A termékek minősége

A digitális iker technológia révén végzett szimulációk által nyújtott jobb betekintés lehetővé teszi a vállalatok számára, hogy javítsák termékeik minőségét és valós időben testre szabják őket, amikor szükség van rá.

• A karbantartás költsége alacsonyabb

A digitális ikrek előrejelzéseket nyújtanak a teljes gyártási folyamatra vonatkozóan. Ez lehetővé teszi számukra, hogy ütemezzék a javításokat vagy a részek cseréjét, mielőtt bármi meghibásodna.

A digitális ikrek jövőbeli alkalmazásai

A digitális ikrek jövőbeli alkalmazásainak nincs határa. Jelenleg a digitális ikrek még mindig tanulják új készségeiket, de az évente befektetett pénz és a kognitív teljesítmény mennyisége exponenciálisan növekszik. Manapság a digitális ikrek piaca főként néhány vezető szektorban, például a gyártásban, autóiparban, repülésben, energiában, egészségügyben és logisztikában növekszik, de előrejelzések szerint a jövőbeli fejlődés minden lehetséges emberi tevékenységi területet lefed.

• Okos városok

A tudósok fő indítéka, hogy digitális ikreket hozzanak létre városok és települések számára, a hatalmas városi struktúrák által generált szén-dioxid-kibocsátás. Becslések szerint a városok körülbelül 70%-át termelik a szén-dioxidnak, és a világ energiafogyasztásának több mint kétharmadát használják. Várható, hogy sok város, például Miami, New York, San Diego és Jakarta, valamint Kína és India jelentős területei 2050-re víz alá kerülnek.

A városi fejlődés fenntarthatóbb tervezése és a kivitelezési ipar által használt idő és erőforrások jobb ellenőrzése (jelenleg rendkívül hatékonytalan) segíthet csökkenteni az energia pazarlását és a szén-dioxid-kibocsátást a légkörbe. A városok digitális ikrei megoldást jelentenek a problémára – segíthetnek optimalizálni a városiasítás összes folyamatát, például a tervezést, a kivitelezést és a napi menedzsmentet. A digitális ikrek csökkenthetik a rosszul szigetelt, régi épületekből származó energia pazarlását, valamint csökkenthetik a hatékonytalan forgalmi áramlásból származó kibocsátást.

Jelenleg világszerte számos városi projekt van folyamatban. Ezek a városok még nem rendelkeznek digitális ikreikkel, de ez várható, ha a kormányok és a helyi államok elvárják, hogy hibátlanul fenntartsák őket. A projekt mérete hatalmas – a legtöbb nagy város célja, hogy előbb-utóbb okos legyen. India Kormányának Lakás- és Városügyi Minisztériuma 100 várost választott ki, hogy 2023-ra okos legyen. Az államok és a kormány a projekt fő befektetői és kezdeményezői az indiai okos városoknak. Minden indiai okos város várhatóan lehetővé teszi az okos emberek részvételét az ICT (mobil alapú eszközök) használatával.

Kínában több mint 500 okos városi projekt működik. 100 vezető város van, a legismertebbek között szerepel Peking, Sanghaj, Shenzhen, Hangzhou, Csengdu és Vuhan. A legtöbbjük még építés alatt áll, de várható, hogy Kína lesz az első ország a Földön, amely teljesen okos lesz a jövőben.

Néhány legnagyobb okos város az Egyesült Államokban található, ezek New York, Los Angeles, San Francisco, Phoenix, Salt Lake City, Denver, Miami és Minneapolis. London és Dubai is okosodik, hasonlóan Párizshoz, Jakartához, Melbourne-hez, Barcelonához és Tajpejhez. Ahogy látjuk, a legnagyobb városok többsége a közeljövőben okos akar lenni, és mindegyiküknek végül lesz digitális ikre.

• A Föld és a mezőgazdaság

A szén-dioxid-kibocsátás további ellenőrzése érdekében a Föld ikerét fejlesztik. Azt állítják, hogy a digitális iker segíthet előre jelezni a klímaváltozásokat és azok következményeit. A projekt 2021 közepén indult, és várhatóan legalább tíz évig fog tartani. A végén a Föld teljes, rendkívül pontos digitális modelljét tervezik. A Föld másolata célja, hogy képviselje az összes folyamatot, amely a Föld felszínén zajlik. Az élelmiszert, vizet és energiát is nyomon követik ezen az ikeren keresztül.

Néhány digitális ikrekkel kapcsolatos megoldást már alkalmaznak a mezőgazdaságban, hogy növeljék a termények, például a kukorica, búza és szója termelését. Az érzékelők figyelik az időjárást és a talaj minőségét. A természetes események, mint például tornádók, árvizek és aszályok kockázatot jelentenek az élelmiszerbiztonságra, a digitális iker technológia által nyújtott pontos előrejelzések megoldást jelenthetnek a mezőgazdaság számára.

• Emberi digitális ikrek

A digitális okos városok digitális lakóira szükség lehet a virágzásukhoz. Az embereknek lehet digitális ikreik, és a technológia már lehetővé teszi az ilyen entitások létrehozását. Az emberek digitális ikrei, akik digitális életet élnek, várhatóan a következő évtized végére használatba kerülnek, ami elég hamar van. Ezek a digitális ikrek várhatóan gondolkodnak és tanulnak a valós modellekből – emberekből.

Fenyegetések és aggodalmak

A digitális ikrek az emberek számára hasznosak lehetnek a munkáltatók, vállalkozások és cégek számára, de vajon egyéni emberek számára is egyformán előnyösek lennének? Ez rendkívül etikátlan és káros lehet az emberi interakciókra. Az emberek digitális ikrei, akik megtanulják a szükséges készségeket, helyettesíthetik az embereket, és feleslegessé tehetik őket. A munkáltatók dönthetnek úgy, hogy digitális embert alkalmaznak egy valós személy helyett, ami csak érthető, ha összehasonlítjuk a két lény megélhetési költségeit.

A szabadság és a szabad akarat vége. A városok digitális ikreinek funkcióival kapcsolatos dicséretek között vannak olyanok is, amelyek egyáltalán nem biztos, hogy előnyösek az emberek számára. Azt mondják, hogy a kormányok vagy más irányító entitások képesek lehetnek ellenőrizni az élet minden fontos aspektusát a városi térben. A digitális iker képes lesz irányítani a forgalom áramlását – ami azt jelenti, hogy valaki nem utazhat oda, ahová szeretne, és irányítani a szobák és a lakásokban használt víz hőmérsékletét – ami azt jelenti, hogy lehet, hogy már nem tudsz hosszú zuhanyozásokat venni.

A digitális ikrek technológiája által a városainkat irányító ismeretlen, előre nem látható hatóságoknak biztosított hatalom és ellenőrzés mértéke túlzott és veszélyes – millió módja lesz a engedetlen egyének megbüntetésének, csupán az illető közvetlen környezetének manipulálásával (szolgáltatásokhoz való hozzáférés hiánya, erőforrások korlátozott mennyisége, utazási lehetőségek korlátozása).

     

A valós embereket kényszeríthetnek arra, hogy kis, zárt helyeken éljenek, anélkül, hogy hozzáférnének a természethez vagy más élőlényekhez. Ahogy a kiskereskedelmi cégek a virtuális valóságba kívánnak lépni, a vásárlás is megvalósul a virtuális médiumokon keresztül. Úgy tűnik, hogy a digitális ikrek technológiájának néhány fő tervezője elfelejtette, hogy a vásárlás nem csupán áruk megszerzéséről szól, hanem inkább a társasági élet, a szórakozás és az elme felfrissítéséről szól.

Jelenleg élő példák vannak az okos városokra, amelyeket etikai és szabadságügyi kérdések szempontjából elemezhetünk. Pekinget dicsérik a készpénz nélküli létezést lehetővé tevő fizetési rendszere miatt – vajon a világ minden polgárának kötelező lesz okos eszközt használnia? Guangzhou az ID kártyákat okostelefonokkal helyettesítette – a rendszer teljesen működőképes, de nagyobb ellenőrzést tesz lehetővé az egyes polgárok felett, mint valaha. Azok az emberek, akik kritizálják a kormányt, már nem tudnak elbújni Guangzhou-ban.

A digitális ikrek valós tér (városok, Föld, objektumok) és az emberek digitális ikrei közötti legfontosabb kérdés a kapcsolat, amely szükséges az egész folyamat számára – vajon egy okostelefon vagy más eszköz lesz? A digitális valóságra való átállás bizonyos emberi élet területein szükségesnek tűnik, de a digitális ikrek technológiája nagyon energiaigényes. Nem kellene megkérdeznünk magunktól, hogy a digitális ikrek technológiájának minden alkalmazása valóban szükséges-e életünk minden aspektusában, és ki pontosan szeretne hasznot húzni abból, hogy az emberek prototípusai éljenek gondolkodó ikrekkel egy irreális, természetellenes és teljesen ellenőrzött világban?

Ha tetszik a tartalmunk, csatlakozz a szorgos méheink közösségéhez a Facebookon, Twitteren, LinkedIn-en, Instagramon, YouTube-on, Pinterest-en.