Что такое диспетчер инфраструктуры моделирования?
Диспетчер инфраструктуры моделирования – это программный компонент или сервис, управляющий вычислительными ресурсами, памятью и другими ресурсами, необходимыми для выполнения моделирования. В современных организациях есть приложения для цифрового моделирования или воссоздания реальных мест и процессов. Такие системы моделирования должны анализировать огромное количество визуальных и звуковых данных для создания сцен с эффектом погружения. Им также может потребоваться дополнительная вычислительная мощность для обработки изменений данных в реальном времени и поддержания точности моделирования. Диспетчер инфраструктуры моделирования выполняет задачи по распределению ресурсов, чтобы приложение для моделирования могло работать наиболее эффективно.
Что такое пространственное моделирование?
Диспетчер инфраструктуры моделирования – это технология, поддерживающая создание подробных пространственных моделей.
Пространственное моделирование – это метод вычислительного моделирования, который в цифровом виде воссоздает сложные системы с пространственными или географическими компонентами. Этот процесс подразумевает создание виртуальной среды, имитирующей поведение в реальном мире и позволяющей пользователю исследовать различные сценарии.
При моделировании учитываются различные факторы, например следующие.
- Условия окружающей среды
- Демографические характеристики
- Физические и химические изменения
Термин «пространственное» подразумевает, что имитационная модель опирается на атрибуты времени и пространства при взаимодействии с другими моделями или виртуальным миром. Например, металлические банки со временем могут ржаветь в виртуальной среде и могут помяться при ударе молотком.
В чем преимущества диспетчера инфраструктуры моделирования?
Вот некоторые из преимуществ использования диспетчера инфраструктуры моделирования.
Создание сложных моделей
По мере повышения сложности моделирования объем необходимых вычислительных ресурсов значительно возрастает. Например, моделирование транспортных потоков в крупных городах или общенациональных цепочках поставок предполагает взаимодействие сотен тысяч организаций в режиме реального времени.
Диспетчер инфраструктуры моделирования позволяет разработчикам моделировать сложные системы, управляя базовой инфраструктурой. Он эффективно распределяет рабочие нагрузки между серверами, чтобы разработчики могли сосредоточиться на реальном моделировании.
Масштабирование моделирования
Диспетчер инфраструктуры моделирования решает проблемы масштабирования. Для этого пространство виртуального мира разделяется и распределяется по кластеру вычислительных инстансов, работающих в облаке.
Вычислительные экземпляры работают совместно, параллельно обрабатывая весь моделируемый мир. Ваш смоделированный мир выглядит как единое интегрированное пространство для всего, что в нем есть, и для всех подключенных к нему клиентов.
Вам больше не нужно упрощать моделирование из-за ограничения производительности оборудования; вместо этого вы можете увеличить вычислительные мощности в облаке.
Сокращение затрат на моделирование
Обычно организациям приходилось предоставлять разработчикам дорогостоящую аппаратную и программную инфраструктуру для создания и запуска моделирования. Это влекло за собой значительные капитальные вложения и текущие затраты на техническое обслуживание.
Диспетчер инфраструктуры моделирования работает в облаке, чтобы эффективно управлять ресурсами. Вы платите именно за то, что используете, и при необходимости можете автоматически увеличивать или уменьшать масштаб.
Сокращение времени разработки
Обычно перед началом визуального моделирования разработчикам приходилось предоставлять движок моделирования, модули памяти, аналитику данных и другие ресурсы. Им также требовалось обновлять конфигурации и вносить изменения в среду, чтобы не отставать от технологий. Поэтому что разработка стала требовать все больше времени и усилий.
Использование управляемой инфраструктуры моделирования позволяет сосредоточиться на разработке контента и кодов для моделирования, а не на задачах по обслуживанию инфраструктуры.
В каких случаях требуется диспетчер инфраструктуры моделирования?
Диспетчер инфраструктуры моделирования позволяет легко и недорого моделировать сложные сценарии. Ниже мы приводим несколько примеров использования.
Планирование мероприятий
Успешное мероприятие зависит от тесной координации между несколькими сторонами и прогнозирования неопределенностей. Надлежащее планирование начинается за несколько месяцев или недель до мероприятия.
Чтобы подготовиться к потенциальным результатам и устранить проблемы, организаторы мероприятий моделируют различные сценарии из реальной жизни, например дорожные условия, явка гостей и задержки.
Реагирование на чрезвычайные ситуации
Чрезвычайные ситуации, такие как стихийные бедствия, аварии и пожары, опасны и наносят значительный экономический ущерб.
Диспетчер инфраструктуры моделирования позволяет службам быстрого реагирования воспроизводить аварийные ситуации и определять соответствующие ответные меры. Это также позволяет городским управляющим протестировать существующие системы реагирования и убедиться в их готовности к возможному реальному сценарию.
Городское развитие
Городское планирование требует учета различных факторов, включая демографию, общественные нужды, недвижимость, дорожное движение, образование и окружающую среду.
Городские застройщики должны прогнозировать влияние различных переменных на рост и устойчивость будущего населения. Они используют диспетчер инфраструктуры моделирования для моделирования реальной среды с помощью масштабной математической модели для получения реалистичных прогнозов.
Обучение
Диспетчер инфраструктуры моделирования помогает запускать учебные программы, например моделирование полета. Благодаря масштабируемой вычислительной мощности учебное программное обеспечение может включать в себя больше параметров, отражающих реалистичные условия эксплуатации самолета в реальной жизни.
Аналогичным образом, обучающиеся врачи моделируют хирургические процедуры в точно таких же условиях с помощью диспетчера инфраструктуры моделирования.
Разработка игр
Разработчики игр используют диспетчер инфраструктуры моделирования, чтобы протестировать свои работы с реалистичными игровыми сценариями. Они могут вводить большое количество игровых объектов в игры в виртуальной реальности и подключать их к игровой логике.
Как работает диспетчер инфраструктуры моделирования?
Вместо моделирования всего мира диспетчер инфраструктуры моделирования выполняет несколько параллельных моделирований в облаке.
Далее мы опишем ключевые характеристики и компоненты диспетчера инфраструктуры моделирования.
Сетка моделирования
Смоделированная среда состоит из движущихся или статичных объектов, таких как автомобили и деревья, распределенных по большой площади. Диспетчер инфраструктуры моделирования разделяет смоделированный мир на несколько квадратных секций. Каждая секция, называемая сеткой моделирования, управляет объектами в пределах своих границ.
Пространственные приложения
Отдельные пространственные приложения управляют сетками моделирования и предоставляют логику моделирования для объектов. Каждое пространственное приложение полностью контролирует некую область в сети, называемую зоной собственности.
Диспетчер инфраструктуры моделирования предоставляет каждому пространственному приложению достаточно вычислительных ресурсов для индивидуальной визуализации изображений, обработки данных и выполнения других задач виртуального моделирования. Несколько пространственных приложений могут запускаться на одном и том же базовом облачном вычислительном устройстве, например на инстансе Эластичного вычислительного облака Amazon (Amazon EC2).
Область подписки
Пространственное приложение имеет полное представление об объектах и смоделированной среде в пределах зоны собственности. Однако, возможно, потребуется осведомленность о событиях, происходящих с объектами в других частях моделируемого мира. В таких случаях пространственное приложение создает область подписки.
Область подписки позволяет пространственному приложению получать события из соседней смоделированной области, принадлежащей другим пространственным приложениям. Например, автономный робот может использовать область подписки для получения информации о местности на расстоянии 100 футов от нее.
Движение объектов
В смоделированном мире объекты могут перемещаться из одной сетки моделирования в другую. Когда объект переходит из одной зоны собственности в другую, новое пространственное приложение получает контроль над ним.
Кроме того, объекты могут перемещаться между зонами собственности, контролируемыми пространственными приложениями, которыми управляют разные исполнители. В таких случаях диспетчер инфраструктуры моделирования обрабатывает сетевые коммуникации для передачи управления новому пространственному приложению.
На какие ключевые функции диспетчера инфраструктуры моделирования следует обратить внимание?
Хороший диспетчер инфраструктуры моделирования позволяет организациям с легкостью моделировать сложные сценарии и предоставляет некоторые из перечисленных ниже важных функций.
Управляемая инфраструктура
Выберите диспетчер инфраструктуры моделирования, который автоматически выделяет необходимые вычислительные, сетевые ресурсы и ресурсы данных. Это позволяет сократить время подготовки к воссозданию сценариев физического мира в смоделированном мире.
Настраиваемая интеграция приложений
Некоторые проекты моделирования требуют запуска специальных приложений наряду с пространственной логикой. В таких случаях выбирайте диспетчер инфраструктуры моделирования, который позволяет загружать собственное программное обеспечение для моделирования и обмениваться данными с кодом моделирования.
Автоматическое пространственное разделение
Пространственное разделение разделяет мир моделирования на несколько однородных сегментов. Надежный диспетчер инфраструктуры моделирования делает это автоматически на основе заданных конфигураций.
Поддержка осведомленности объектов
Интеллектуальный диспетчер инфраструктуры моделирования обеспечивает сохранение пространственной осведомленности объектов, несмотря на то, что они находятся в разных смоделированных сетках. Он хранит глобальные данные во всех экземплярах пространственных приложений. Это позволяет объектам пересекать различные области моделирования без потери контекста и пространственной осведомленности.
Как AWS может удовлетворить ваши требования к моделированию?
AWS SimSpace Weaver – это диспетчер инфраструктуры моделирования, который позволяет создавать сложные компьютерные моделирования в любом масштабе.
SimSpace Weaver работает в облачной инфраструктуре Amazon Web Services (AWS) и представляет собой полностью управляемое решение. С помощью SimSpace Weaver организации могут моделировать реальные системы, не вкладывая средства в дорогостоящие локальные решения.
Ниже перечислены преимущества AWS SimSpace Weaver.
- Используйте несколько инстансов Amazon EC2 для предоставления вычислительных ресурсов, памяти и сетевых ресурсов
- Проведите интеграцию с Unreal Engine 5 и Unity LTS Release для захватывающего моделирования
- Запустите высокочастотное моделирование (до 10 Гц или 15 Гц) в соответствии с вашими потребностями в моделировании
Начните работу с диспетчерами инфраструктуры моделирования, создав аккаунт AWS уже сегодня.
AWS: дальнейшие шаги
Получите мгновенный доступ к уровню бесплатного пользования AWS.
