Cos'è un gestore dell'infrastruttura di simulazione?
Un gestore dell'infrastruttura di simulazione è un componente o servizio software che gestisce l'elaborazione, la memoria e altre risorse necessarie per eseguire una simulazione. Le organizzazioni moderne dispongono di applicazioni che simulano o ricreano digitalmente luoghi e processi del mondo reale. Tali sistemi di simulazione devono analizzare una grande quantità di dati visivi e audio per creare scene coinvolgenti. Possono anche richiedere una potenza di calcolo aggiuntiva per elaborare le modifiche dei dati in tempo reale e mantenere la precisione della simulazione. Un gestore dell'infrastruttura di simulazione gestisce le attività di allocazione delle risorse in modo che l'applicazione di simulazione possa essere eseguita nel modo più efficiente.
Cos'è la simulazione spaziale?
Un gestore dell'infrastruttura di simulazione è la tecnologia che supporta la creazione di simulazioni spaziali dettagliate.
La simulazione spaziale è una tecnica di modellazione computazionale che ricrea digitalmente sistemi complessi con componenti spaziali o geografici. Implica la creazione di un ambiente virtuale che imita il comportamento del mondo reale e consente all'utente di esplorare vari scenari.
La simulazione prende in considerazione diversi fattori, tra cui:
- Condizioni ambientali
- Caratteristiche demografiche
- Cambiamenti fisici e chimici
Il termine spaziale implica che il modello di simulazione si basa su attributi temporali e spaziali quando interagisce con altri modelli o con il mondo virtuale. Ad esempio, le lattine di metallo potrebbero arrugginirsi nel tempo in un ambiente virtuale e potrebbero essere ammaccate se colpite con un martello.
Quali sono i vantaggi di un gestore dell'infrastruttura di simulazione?
Ecco alcuni dei vantaggi dell'utilizzo di un gestore dell'infrastruttura di simulazione.
Simula modelli complessi
Con l'aumentare della complessità della simulazione, l'entità delle risorse di calcolo richieste aumenta in modo significativo. Ad esempio, la simulazione del flusso di traffico per le principali città o le catene di approvvigionamento a livello nazionale implica interazioni in tempo reale tra centinaia di migliaia di entità.
Un gestore dell'infrastruttura di simulazione consente agli sviluppatori di simulare sistemi complessi gestendo l'infrastruttura sottostante. Distribuisce i carichi di lavoro tra i server in modo efficiente in modo che gli sviluppatori possano concentrarsi sulla simulazione vera e propria.
Dimensiona le simulazioni
Un gestore dell'infrastruttura di simulazione risolve i problemi di scalabilità. Per fare ciò, divide il tuo mondo virtuale spazialmente e distribuisce i pezzi su un cluster di istanze di elaborazione eseguite nel cloud.
Le istanze di calcolo lavorano insieme per elaborare l'intero mondo della simulazione in parallelo. Il tuo mondo di simulazione appare come un unico spazio integrato per tutto ciò che contiene e per tutti i client che vi si connettono.
Non è più necessario semplificare una simulazione a causa di un limite di prestazioni hardware; puoi invece aggiungere più capacità di calcolo nel cloud.
Riduci i costi di simulazione
Tradizionalmente, le organizzazioni hanno sempre dovuto fornire una costosa infrastruttura hardware e software per consentire agli sviluppatori di creare ed eseguire simulazioni. Ciò ha comportato ingenti investimenti di capitale e costi di manutenzione continui.
Al contrario, il gestore dell'infrastruttura di simulazione viene eseguito nel cloud per gestire le risorse in modo efficiente. Paghi esattamente per quello che usi e puoi aumentare o diminuire automaticamente la scala in base alle tue esigenze.
Riduci i tempi di sviluppo
Tradizionalmente, gli sviluppatori dovevano fornire il motore di modellazione, i moduli di memoria, l'analisi dei dati e altre configurazioni prima di avviare la simulazione visiva. Dovevano anche aggiornare le configurazioni e apportare modifiche all'ambiente per stare al passo con la tecnologia. Ciò ha aumentato sia i tempi che gli sforzi di sviluppo.
L'utilizzo di un'infrastruttura di simulazione gestita consente di concentrarsi sullo sviluppo di contenuti e codici di simulazione anziché sulle attività di manutenzione.
Quali sono alcuni casi d'uso che richiedono un gestore dell'infrastruttura di simulazione?
Un gestore dell'infrastruttura di simulazione consente di simulare scenari complessi in modo semplice e conveniente. Di seguito sono riportati alcuni esempi di casi d'uso.
Pianificazione di eventi
Un evento di successo si basa su uno stretto coordinamento tra più parti e sull'anticipazione delle incertezze. Una corretta pianificazione inizia mesi o settimane prima dell'evento.
Gli organizzatori di eventi simulano vari scenari reali, come le condizioni del traffico, l'affluenza degli ospiti e i ritardi, per prepararsi ai potenziali risultati e risolvere i problemi.
Risposte alle emergenze
Le emergenze, come disastri naturali, incidenti e incendi, sono pericolose e causano danni economici significativi.
Un gestore dell'infrastruttura di simulazione consente ai primi soccorritori di replicare le situazioni di emergenza e formulare risposte appropriate. Consente inoltre agli amministratori delle città di testare i sistemi di risposta esistenti e assicurarsi che siano pronti per un possibile scenario reale.
Sviluppo urbano
La pianificazione urbana richiede la considerazione di vari fattori, tra cui dati demografici, servizi, immobili, traffico, istruzione e ambiente.
Gli urbanisti devono anticipare gli effetti di diverse variabili sulla crescita e sulla sostenibilità delle popolazioni future. Usano quindi un gestore dell'infrastruttura di simulazione per simulare un ambiente reale tramite un modello matematico su larga scala per ottenere proiezioni realistiche.
Formazione
Un gestore dell'infrastruttura di simulazione aiuta a eseguire programmi di simulazione di addestramento come la simulazione di volo. Con una capacità di calcolo scalabile, il software di addestramento può includere più parametri per riflettere condizioni realistiche di funzionamento di un aeromobile nella vita reale.
Allo stesso modo, i medici tirocinanti simulano procedure chirurgiche con le stesse identiche circostanze utilizzando il gestore dell'infrastruttura di simulazione.
Sviluppo di videogiochi
Gli sviluppatori di giochi utilizzano un gestore dell'infrastruttura di simulazione per testare i propri lavori con scenari di gioco realistici. Possono introdurre un gran numero di oggetti di gioco nei giochi di realtà virtuale e collegarli alla logica del gioco.
Come funziona un gestore dell'infrastruttura di simulazione?
Invece di simulare il mondo intero, il gestore dell'infrastruttura di simulazione esegue più simulazioni parallele sul cloud.
Più avanti, descriviamo le funzionalità e i componenti chiave di un gestore dell'infrastruttura di simulazione.
Griglia di simulazione
Un ambiente simulato è costituito da entità mobili o statiche come auto e alberi sparsi su una vasta area. Il gestore dell'infrastruttura di simulazione divide il mondo simulato in più sezioni quadrate. Ogni sezione, detta griglia di simulazione, controlla le entità entro i suoi limiti.
Applicazioni spaziali
Le singole applicazioni spaziali controllano le griglie di simulazione e forniscono la logica di simulazione alle entità. Ogni applicazione spaziale assume il controllo completo di un'area all'interno della griglia, chiamata area di proprietà.
Il gestore dell'infrastruttura di simulazione fornisce a ciascuna applicazione spaziale risorse di calcolo sufficienti per renderizzare individualmente immagini, elaborare dati ed eseguire altre attività di simulazione virtuale. Diverse applicazioni spaziali possono essere eseguite dalla stessa unità di cloud computing di base, ad esempio un'istanza Amazon Elastic Compute Cloud (Amazon EC2).
Area di sottoscrizione
Un'applicazione spaziale ha una visione completa delle entità e dell'ambiente simulato all'interno della sua area di proprietà. Tuttavia, potrebbe essere necessaria la consapevolezza degli eventi delle entità in altre parti del mondo simulato. In questi casi, l'applicazione spaziale crea un'area di sottoscrizione.
Un'area di sottoscrizione consente all'applicazione spaziale di ricevere eventi da un'area simulata adiacente di proprietà di altre applicazioni spaziali. Ad esempio, un robot autonomo potrebbe utilizzare l'area riservata agli abbonati per ricevere informazioni sul terreno a 30 metri di distanza.
Movimento delle entità
In un mondo simulato, le entità potrebbero spostarsi da una griglia di simulazione all'altra. Quando un'entità passa tra diverse aree di proprietà, una nuova applicazione spaziale assume il controllo dell'entità.
Allo stesso modo, le entità possono anche spostarsi tra aree di proprietà controllate da applicazioni spaziali che operano da lavoratori diversi. In questi casi, il gestore dell'infrastruttura di simulazione gestisce le comunicazioni di rete per trasferire il controllo a una nuova applicazione spaziale.
Quali sono le caratteristiche principali da cercare in un gestore dell'infrastruttura di simulazione?
Un buon gestore dell'infrastruttura di simulazione consente alle organizzazioni di simulare scenari complessi senza sforzo e include alcune di queste funzionalità chiave.
Infrastruttura gestita
Scegli un gestore dell'infrastruttura di simulazione che fornisca automaticamente le risorse di calcolo, rete e dati necessarie. Ciò consente di ridurre i tempi di preparazione quando si ricreano scenari del mondo fisico nel mondo della simulazione.
Integrazione personalizzata delle applicazioni
Alcuni progetti di simulazione richiedono l'esecuzione di applicazioni personalizzate insieme alla logica spaziale. In questi casi, scegli un gestore dell'infrastruttura di simulazione che ti consenta di caricare il tuo software di simulazione e scambiare dati con il codice di simulazione.
Partizionamento spaziale automatico
Il partizionamento spaziale divide il mondo della simulazione in più segmenti uniformi. Un gestore dell'infrastruttura di simulazione solido esegue questa operazione automaticamente in base alle configurazioni predefinite.
Supporto alla sensibilizzazione delle entità
Un gestore intelligente dell'infrastruttura di simulazione garantisce che le entità mantengano la consapevolezza spaziale nonostante si trovino in diverse griglie simulate. Memorizza i dati globali in tutte le istanze di applicazioni spaziali. Ciò consente alle entità di attraversare diverse aree di simulazione senza perdere il contesto e la consapevolezza spaziale.
In che modo AWS può supportare i tuoi requisiti di simulazione?
AWS SimSpace Weaver è un gestore di infrastrutture di simulazione che consente di creare simulazioni computerizzate complesse su larga scala.
SimSpace Weaver funziona sull'infrastruttura cloud di Amazon Web Services (AWS) ed è una soluzione completamente gestita. Le organizzazioni possono creare simulazioni di sistemi del mondo reale con SimSpace Weaver senza investire in costose soluzioni on-premise.
Ecco alcuni modi in cui puoi trarre vantaggio da AWS SimSpace Weaver:
- Usa più istanze Amazon EC2 per fornire risorse di elaborazione, memoria e rete
- Integra Unreal Engine 5 e Unity LTS Release per risultati di simulazione coinvolgenti
- Esegui simulazioni ad alta frequenza (fino a 10 Hz o 15 Hz) per soddisfare le tue esigenze di simulazione
Inizia a lavorare con i gestori dell'infrastruttura di simulazione creando un account AWS oggi stesso.
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