Was ist ein Simulationsinfrastruktur-Manager?
Ein Simulationsinfrastruktur-Manager ist eine Softwarekomponente oder ein Service, der Rechenleistung, Speicher und andere Ressourcen verwaltet, die zur Ausführung einer Simulation erforderlich sind. Moderne Organisationen verfügen über Anwendungen, die reale Orte und Prozesse digital simulieren oder nachbilden. Solche Simulationssysteme müssen eine große Menge an Bild- und Audiodaten analysieren, um immersive Szenen zu erstellen. Sie benötigen möglicherweise auch zusätzliche Rechenleistung, um Datenänderungen in Echtzeit zu verarbeiten und die Simulationsgenauigkeit aufrechtzuerhalten. Ein Simulationsinfrastruktur-Manager kümmert sich um die Aufgaben der Ressourcenzuweisung, sodass die Simulationsanwendung am effizientesten ausgeführt werden kann.
Was ist räumliche Simulation?
Ein Simulationsinfrastruktur-Manager ist die Technologie, die die Erstellung detaillierter räumlicher Simulationen unterstützt.
Räumliche Simulation ist eine rechnergestützte Modellierungstechnik, die komplexe Systeme mit räumlichen oder geografischen Komponenten digital nachbildet. Es beinhaltet die Schaffung einer virtuellen Umgebung, die das Verhalten der realen Welt nachahmt und es dem Benutzer ermöglicht, verschiedene Szenarien zu erkunden.
Die Simulation berücksichtigt verschiedene Faktoren, wie zum Beispiel die folgenden:
- Umweltbedingungen
- Demografische Merkmale
- Physikalische und chemische Veränderungen
Der Begriff räumlich impliziert, dass das Simulationsmodell auf Zeit- und Raumattributen beruht, wenn es mit anderen Modellen oder der virtuellen Welt interagiert. Beispielsweise könnten Metalldosen in einer virtuellen Umgebung mit der Zeit rosten und bei einem Schlag mit einem Hammer verbeult werden.
Was sind die Vorteile eines Simulationsinfrastruktur-Managers?
Hier sind einige der Vorteile der Verwendung eines Simulationsinfrastruktur-Managers.
Simulieren Sie komplexe Modelle
Mit zunehmender Komplexität der Simulation steigt auch der Umfang der benötigten Rechenressourcen erheblich. Die Simulation des Verkehrsflusses für Großstädte oder landesweite Lieferketten beinhaltet beispielsweise Interaktionen in Echtzeit zwischen Hunderttausenden von Unternehmen.
Ein Simulationsinfrastruktur-Manager ermöglicht es Entwicklern, komplexe Systeme zu simulieren, indem er die zugrunde liegende Infrastruktur verwaltet. Es verteilt die Arbeitslasten effizient auf die Server, sodass sich Entwickler auf die eigentliche Simulation konzentrieren können.
Skalieren Sie Ihre Simulationen
Ein Simulationsinfrastruktur-Manager löst Skalierungsprobleme. Dazu teilt es Ihre virtuelle Welt räumlich auf und verteilt die Teile auf einen Cluster von Compute-Instances, die in der Cloud ausgeführt werden.
Die Compute-Instances arbeiten zusammen, um die gesamte Simulationswelt parallel zu verarbeiten. Ihre Simulationswelt erscheint für alles in ihr und für alle Kunden, die sich mit ihr verbinden, als ein einziger integrierter Raum.
Sie müssen eine Simulation nicht mehr aufgrund einer Hardware-Leistungsbeschränkung vereinfachen, sondern können stattdessen mehr Rechenkapazität in der Cloud hinzufügen.
Reduzieren Sie die Simulationskosten
Traditionell mussten Unternehmen eine teure Hardware- und Softwareinfrastruktur für Entwickler bereitstellen, um Simulationen zu erstellen und auszuführen. Dies führte zu hohen Kapitalinvestitionen und laufenden Wartungskosten.
Im Gegensatz dazu läuft der Simulationsinfrastruktur-Manager in der Cloud, um Ressourcen effizient zu verwalten. Sie zahlen genau für das, was Sie nutzen, und können bei Bedarf automatisch nach oben oder unten skalieren.
Entwicklungszeit reduzieren
Traditionell mussten Entwickler die Modellierungs-Engine, Speichermodule, Datenanalysen und andere Setups bereitstellen, bevor sie mit der visuellen Simulation begannen. Sie mussten auch Konfigurationen aktualisieren und Umgebungsänderungen vornehmen, um mit der Technologie Schritt zu halten. Dies hat sowohl die Entwicklungszeit als auch den Aufwand erhöht.
Durch die Verwendung einer verwalteten Simulationsinfrastruktur können Sie sich auf die Entwicklung von Simulationsinhalten und Codes konzentrieren, anstatt sich um Wartungsaufgaben zu kümmern.
In welchen Anwendungsfällen ist ein Simulationsinfrastruktur-Manager erforderlich?
Mit einem Simulationsinfrastruktur-Manager können Sie komplexe Szenarien kostengünstig und einfach simulieren. Als Nächstes geben wir einige Anwendungsbeispiele an.
Planung von Veranstaltungen
Eine erfolgreiche Veranstaltung setzt eine enge Abstimmung zwischen mehreren Parteien und die Antizipation von Unsicherheiten voraus. Die richtige Planung beginnt Monate oder Wochen vor der Veranstaltung.
Veranstaltungsplaner simulieren verschiedene reale Szenarien wie Verkehrsbedingungen, Besucherzahlen und Verspätungen, um sich auf mögliche Ergebnisse vorzubereiten und Probleme zu beheben.
Notfallmaßnahmen
Notfälle wie Naturkatastrophen, Unfälle und Brände sind gefährlich und verursachen erhebliche wirtschaftliche Schäden.
Ein Simulationsinfrastruktur-Manager ermöglicht es Ersthelfern, Notsituationen nachzubilden und geeignete Maßnahmen zu formulieren. Es ermöglicht Stadtverwaltern auch, bestehende Reaktionssysteme zu testen und sicherzustellen, dass sie für ein mögliches Szenario in der Praxis bereit sind.
Stadtentwicklung
Die Stadtplanung erfordert die Berücksichtigung verschiedener Faktoren, darunter Demografie, Ausstattung, Immobilien, Verkehr, Bildung und Umwelt.
Stadtentwickler müssen die Auswirkungen verschiedener Variablen auf das Wachstum und die Nachhaltigkeit der zukünftigen Bevölkerung antizipieren. Sie verwenden einen Simulationsinfrastruktur-Manager, um eine reale Umgebung mithilfe eines mathematischen Modells in großem Maßstab zu simulieren, um realistische Prognosen zu erhalten.
Schulung
Ein Simulationsinfrastruktur-Manager hilft bei der Durchführung von Trainingssimulationsprogrammen wie Flugsimulationen. Dank der skalierbaren Rechenkapazität kann die Trainingssoftware mehr Parameter enthalten, um den realistischen Betriebsbedingungen eines Flugzeugs in der Realität Rechnung zu tragen.
Ebenso simulieren Ärzte in der Ausbildung chirurgische Eingriffe unter genau den gleichen Umständen, indem sie den Simulationsinfrastruktur-Manager verwenden.
Spieleentwicklung
Spieleentwickler verwenden einen Simulationsinfrastruktur-Manager, um ihre Arbeiten mit realistischen Spielszenarien zu testen. Sie können eine große Anzahl von Spielobjekten in Virtual-Reality-Spielen einführen und sie mit der Spiellogik verbinden.
Wie arbeitet ein Simulationsinfrastruktur-Manager?
Anstatt die gesamte Welt zu simulieren, führt der Simulationsinfrastruktur-Manager mehrere parallele Simulationen in der Cloud durch.
Als Nächstes beschreiben wir die wichtigsten Merkmale und Komponenten eines Simulationsinfrastruktur-Managers.
Simulationsraster
Eine simulierte Umgebung besteht aus beweglichen oder statischen Objekten wie Autos und Bäumen, die über ein großes Gebiet verteilt sind. Der Simulationsinfrastruktur-Manager unterteilt die simulierte Welt in mehrere quadratische Abschnitte. Jeder Abschnitt, der als Simulationsraster bezeichnet wird, steuert Entitäten innerhalb seiner Grenzen.
Räumliche Anwendungen
Einzelne räumliche Anwendungen steuern Simulationsraster und stellen den Entitäten Simulationslogik zur Verfügung. Jede räumliche Anwendung übernimmt die vollständige Kontrolle über einen Bereich innerhalb des Netzes, den sogenannten Eigentumsbereich.
Der Simulationsinfrastruktur-Manager stellt jeder räumlichen Anwendung ausreichend Rechenressourcen zur Verfügung, um Bilder einzeln zu rendern, Daten zu verarbeiten und andere virtuelle Simulationsaufgaben auszuführen. Mehrere räumliche Anwendungen können von derselben grundlegenden Cloud-Computing-Einheit aus ausgeführt werden, z. B. eine Amazon Elastic Compute Cloud-Instance (Amazon EC2).
Abonnementbereich
Eine räumliche Anwendung bietet eine vollständige Ansicht der Entitäten und der simulierten Umgebung innerhalb ihres Eigentümerbereichs. Möglicherweise ist es jedoch erforderlich, sich der Ereignisse von Entitäten in anderen Teilen der simulierten Welt bewusst zu sein. In solchen Fällen erstellt die räumliche Anwendung einen Abonnementbereich.
Ein Abonnementbereich ermöglicht es der räumlichen Anwendung, Ereignisse aus einem angrenzenden simulierten Bereich zu empfangen, der anderen räumlichen Anwendungen gehört. Zum Beispiel könnte ein autonomer Roboter den Abonnementbereich nutzen, um Geländeinformationen 100 Fuß vor ihm zu empfangen.
Bewegung der Entität
In einer simulierten Welt könnten sich Entitäten von einem Simulationsgitter zum anderen bewegen. Wenn eine Entität zwischen verschiedenen Eigentümergebieten wechselt, übernimmt eine neue räumliche Anwendung die Kontrolle über die Entität.
Ebenso können sich Unternehmen auch zwischen Eigentumsgebieten bewegen, die von räumlichen Anwendungen kontrolliert werden, die von verschiedenen Mitarbeitern aus betrieben werden. In solchen Fällen kümmert sich der Simulationsinfrastruktur-Manager um die Netzwerkkommunikation, um die Steuerung an eine neue räumliche Anwendung zu übertragen.
Auf welche Hauptmerkmale sollte man bei einem Simulationsinfrastruktur-Manager achten?
Ein guter Simulationsinfrastruktur-Manager ermöglicht es Unternehmen, komplexe Szenarien mühelos zu simulieren, und beinhaltet einige dieser wichtigen Funktionen.
Verwaltete Infrastruktur
Wählen Sie einen Simulationsinfrastruktur-Manager, der automatisch die erforderlichen Rechen-, Netzwerk- und Datenressourcen bereitstellt. Auf diese Weise können Sie die Vorbereitungszeit verkürzen, wenn Sie Szenarien der physischen Welt in der Simulationswelt nachstellen.
Maßgeschneiderte Anwendungsintegration
Für einige Simulationsprojekte müssen benutzerdefinierte Anwendungen parallel zur räumlichen Logik ausgeführt werden. Wählen Sie in solchen Fällen einen Simulationsinfrastruktur-Manager, mit dem Sie Ihre eigene Simulationssoftware hochladen und Daten mit dem Simulationscode austauschen können.
Automatisierte Raum-Partitionierung
Die Raum-Partitionierung unterteilt Ihre Simulationswelt in mehrere einheitliche Segmente. Ein robuster Simulationsinfrastruktur-Manager erledigt dies automatisch auf der Grundlage Ihrer vordefinierten Konfigurationen.
Unterstützung zur Sensibilisierung von Unternehmen
Ein intelligenter Simulationsinfrastruktur-Manager stellt sicher, dass die Entitäten ihr räumliches Bewusstsein behalten, obwohl sie sich in verschiedenen simulierten Rastern befinden. Es speichert globale Daten in allen Instances von räumlichen Anwendungen. Dadurch können Entitäten verschiedene Simulationsbereiche durchqueren, ohne den Kontext und das räumliche Bewusstsein zu verlieren.
Wie kann AWS Ihre Simulationsanforderungen unterstützen?
AWS SimSpace Weaver ist ein Simulationsinfrastruktur-Manager, mit dem Sie komplexe Computersimulationen in großem Maßstab erstellen können.
SimSpace Weaver läuft auf der Cloud-Infrastruktur von Amazon Web Services (AWS) und ist eine vollständig verwaltete Lösung. Unternehmen können mit SimSpace Weaver Simulationen realer Systeme erstellen, ohne in kostspielige lokale Lösungen investieren zu müssen.
So können Sie von AWS SimSpace Weaver profitieren:
- Verwenden Sie mehrere Amazon-EC2-Instances, um Rechen-, Speicher- und Netzwerkressourcen bereitzustellen
- Integrieren Sie in Unreal Engine 5 und Unity LTS Release, um immersive Simulationsergebnisse zu erzielen
- Führen Sie Hochfrequenzsimulationen (bis zu 10 Hz oder 15 Hz) durch, um Ihre Simulationsanfragen zu erfüllen
Beginnen Sie mit Simulationsinfrastruktur-Managern, indem Sie noch heute ein AWS-Konto erstellen.
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