O que é um gerenciador de infraestrutura de simulação?
Um gerenciador de infraestrutura de simulação é um componente ou serviço de software que gerencia computação, memória e outros recursos necessários para executar uma simulação. As organizações modernas têm aplicações que simulam ou recriam digitalmente lugares e processos do mundo real. Esses sistemas de simulação precisam analisar uma grande quantidade de dados visuais e de áudio para criar cenas imersivas. Eles também podem exigir poder computacional adicional para processar alterações de dados em tempo real e manter a precisão da simulação. Um gerenciador de infraestrutura de simulação gerencia as tarefas de alocação de recursos para que a aplicação de simulação possa ser executada com mais eficiência.
O que é simulação espacial?
Um gerenciador de infraestrutura de simulação é a tecnologia que oferece suporte à criação de simulações espaciais detalhadas.
A simulação espacial é uma técnica de modelagem computacional que recria digitalmente sistemas complexos com componentes espaciais ou geográficos. Ela envolve a criação de um ambiente virtual que imita o comportamento do mundo real e permite que o usuário explore vários cenários.
A simulação considera vários fatores, como os seguintes:
- Condições ambientais
- Características demográficas
- Mudanças físicas e químicas
O termo espacial implica que o modelo de simulação depende de atributos de tempo e espaço quando interage com outros modelos ou com o mundo virtual. Por exemplo, latas de metal podem enferrujar com o tempo em um ambiente virtual e podem ser amassadas quando atingidas por um martelo.
Quais são os benefícios de um gerenciador de infraestrutura de simulação?
Aqui estão alguns dos benefícios de usar um gerenciador de infraestrutura de simulação.
Simular modelos complexos
À medida que a complexidade da simulação aumenta, a magnitude dos recursos computacionais necessários aumenta significativamente. Por exemplo, simular o fluxo de tráfego para grandes cidades ou cadeias de suprimentos em todo o país envolve interações em tempo real entre centenas de milhares de entidades.
Um gerenciador de infraestrutura de simulação permite que os desenvolvedores simulem sistemas complexos gerenciando a infraestrutura subjacente. Ele distribui workloads entre servidores de forma eficiente para que os desenvolvedores possam se concentrar na simulação real.
Dimensionar suas simulações
Um gerenciador de infraestrutura de simulação resolve problemas de escalabilidade. Para fazer isso, ele divide seu mundo virtual espacialmente e distribui as peças em um cluster de instâncias de computação que são executadas na nuvem.
As instâncias computacionais trabalham juntas para processar todo o mundo da simulação em paralelo. Seu mundo de simulação aparece como um único espaço integrado para tudo o que está nele e para todos os clientes que se conectam a ele.
Você não precisa mais simplificar uma simulação devido a um limite de performance de hardware; em vez disso, você pode adicionar mais capacidade computacional na nuvem.
Reduzir custos de simulação
Tradicionalmente, as organizações precisavam fornecer uma infraestrutura cara de hardware e software para que os desenvolvedores criassem e executassem simulações. Isso gerava grandes investimentos de capital e custos contínuos de manutenção.
Por outro lado, o gerenciador de infraestrutura de simulação é executado na nuvem para gerenciar recursos com eficiência. Você paga exatamente pelo que usa e pode aumentar ou diminuir automaticamente a escala conforme necessário.
Reduza o tempo de desenvolvimento
Tradicionalmente, os desenvolvedores precisavam provisionar o mecanismo de modelagem, os módulos de memória, a análise de dados e outras configurações antes de iniciar a simulação visual. Eles também tinham que atualizar as configurações e fazer mudanças no ambiente para acompanhar a tecnologia. Isso aumentou o tempo e os esforços de desenvolvimento.
O uso de uma infraestrutura de simulação gerenciada permite que você se concentre no desenvolvimento de conteúdo e códigos de simulação em vez de tarefas de manutenção.
Quais são alguns casos de uso que exigem um gerenciador de infraestrutura de simulação?
Um gerenciador de infraestrutura de simulação permite simular cenários complexos de forma econômica e fácil. A seguir, apresentamos alguns exemplos de casos de uso.
Planejamento de eventos
Um evento bem-sucedido depende de uma estreita coordenação entre várias partes e da antecipação de incertezas. O planejamento adequado começa meses ou semanas antes do evento.
Os planejadores de eventos simulam vários cenários da vida real, como condições de tráfego, comparecimento de hóspedes e atrasos, para se preparar para possíveis resultados e solucionar problemas.
Resposta de emergência
Emergências, como desastres naturais, acidentes e incêndios, são perigosas e causam danos econômicos significativos.
Um gerenciador de infraestrutura de simulação permite que os socorristas repliquem situações de emergência e formulem respostas apropriadas. Também permite que os gestores municipais testem os sistemas de resposta existentes e garantam que estejam prontos para um possível cenário da vida real.
Desenvolvimento urbano
O planejamento urbano requer a consideração de vários fatores, incluindo dados demográficos, comodidades, imóveis, tráfego, educação e meio ambiente.
Os desenvolvedores urbanos devem antecipar os efeitos de diferentes variáveis no crescimento e na sustentabilidade das populações futuras. Eles usam um gerenciador de infraestrutura de simulação para simular um ambiente real por meio de um modelo matemático em escala para obter projeções realistas.
Treinamento
Um gerenciador de infraestrutura de simulação ajuda a executar programas de simulação de treinamento, como simulação de voo. Com capacidade computacional escalável, o software de treinamento pode incluir mais parâmetros para refletir condições realistas de operação de uma aeronave na vida real.
Da mesma forma, médicos em treinamento simulam procedimentos cirúrgicos exatamente nas mesmas circunstâncias usando o gerenciador de infraestrutura de simulação.
Desenvolvimento de jogos
Desenvolvedores de jogos usam um gerenciador de infraestrutura de simulação para testar seus trabalhos com cenários de jogo realistas. Eles podem introduzir um grande número de objetos de jogo em jogos de realidade virtual e conectá-los à lógica do jogo.
Como funciona um gerenciador de infraestrutura de simulação?
Em vez de simular o mundo inteiro, o gerente de infraestrutura de simulação executa várias simulações paralelas na nuvem.
A seguir, descrevemos as principais características e componentes de um gerenciador de infraestrutura de simulação.
Grade de simulação
Um ambiente simulado consiste em entidades móveis ou estáticas, como carros e árvores, espalhadas por uma grande área. O gerenciador de infraestrutura de simulação divide o mundo simulado em várias seções quadradas. Cada seção, chamada de grade de simulação, controla entidades dentro de seus limites.
Aplicações espaciais
Aplicações espaciais individuais controlam grades de simulação e fornecem lógica de simulação para as entidades. Cada aplicação espacial assume o controle total de uma área dentro da grade, chamada de área de propriedade.
O gerenciador de infraestrutura de simulação fornece a cada aplicação espacial recursos computacionais suficientes para renderizar imagens individualmente, processar dados e realizar outras tarefas de simulação virtual. Várias aplicações espaciais podem ser executadas a partir da mesma unidade básica de computação em nuvem, como uma instância do Amazon Elastic Compute Cloud (Amazon EC2).
Área de assinatura
Uma aplicação espacial tem uma visão completa das entidades e do ambiente simulado dentro da sua área de propriedade. No entanto, pode ser necessário conhecer os eventos da entidade em outras partes do mundo simulado. Nesses casos, a aplicação espacial cria uma área de assinatura.
Uma área de assinatura permite que a aplicação espacial receba eventos de uma área simulada adjacente de propriedade de outras aplicações espaciais. Por exemplo, um robô autônomo poderia usar a área de assinatura para receber informações do terreno a 100 pés à sua frente.
Movimento de entidades
Em um mundo simulado, as entidades podem passar de uma grade de simulação para outra. Quando uma entidade passa entre diferentes áreas de propriedade, uma nova aplicação espacial assume o controle da entidade.
Da mesma forma, as entidades também podem se mover entre áreas de propriedade controladas por aplicações espaciais operando por diferentes trabalhadores. Nesses casos, o gerente de infraestrutura de simulação gerencia as comunicações de rede para transferir o controle para uma nova aplicação espacial.
Quais são os principais recursos a serem procurados em um gerenciador de infraestrutura de simulação?
Um bom gerenciador de infraestrutura de simulação permite que as organizações simulem cenários complexos sem esforço e inclui alguns destes recursos principais.
Infraestrutura gerenciada
Escolha um gerenciador de infraestrutura de simulação que provisione automaticamente os recursos de computação, rede e dados necessários. Isso permite reduzir o tempo de preparação ao recriar cenários do mundo físico no mundo da simulação.
Integração personalizada de aplicações
Alguns projetos de simulação exigem que aplicações personalizadas sejam executadas junto com a lógica espacial. Nesses casos, escolha um gerenciador de infraestrutura de simulação que permita carregar seu próprio software de simulação e trocar dados com o código da simulação.
Particionamento espacial automatizado
O particionamento espacial divide seu mundo de simulação em vários segmentos uniformes. Um robusto gerenciador de infraestrutura de simulação faz isso automaticamente com base em suas configurações predefinidas.
Apoio à conscientização da entidade
Um gerenciador de infraestrutura de simulação inteligente garante que as entidades mantenham a consciência espacial apesar de estarem em diferentes grades simuladas. Ele armazena dados globais em todas as instâncias de aplicações espaciais. Isso permite que as entidades cruzem diferentes áreas de simulação sem perder o contexto e a consciência espacial.
Como a AWS pode dar suporte aos seus requisitos de simulação?
O AWS SimSpace Weaver é um gerenciador de infraestrutura de simulação que permite criar simulações computacionais complexas em grande escala.
O SimSpace Weaver é executado na infraestrutura de nuvem da Amazon Web Services (AWS) e é uma solução totalmente gerenciada. As organizações podem criar simulações de sistemas do mundo real com o SimSpace Weaver sem investir em soluções on-premises caras.
Aqui estão algumas maneiras como você pode se beneficiar do AWS SimSpace Weaver:
- Use várias instâncias do Amazon EC2 para fornecer recursos de computação, memória e rede
- Integre-se ao Unreal Engine 5 e ao Unity LTS Release para obter resultados de simulação imersivos
- Execute simulações de alta frequência (tão baixas quanto 10 Hz ou 15 Hz) para atender às suas necessidades de simulação
Comece a trabalhar com gerenciadores de infraestrutura de simulação criando uma conta da AWS hoje mesmo.
Próximas etapas na AWS
Obtenha acesso instantâneo ao nível gratuito da AWS.
