NVIDIA Omniverse與模擬技術副總裁在 ISC 2022 上表示:「超大規模數位孿生將賦予我們『驚人超能力』。」

作者 NVIDIA

NVIDIA 與 BMW 的執行長在星期二時表示以及精準的數位方式呈現實體物件或系統,或稱「數位孿生」將有助於實現工業虛擬化與人工智慧的新時代。

NVIDIA Omniverse 與模擬技術副總裁 Rev Lebaredian (左) 攜手 BMW 集團產品系統、技術規劃與工具行資深副總裁 Michele Melchiorre,在德國漢堡的 ISC 2022 研討會上發表開幕演講。.

Lebaredian 說:「如果您能建立無論複雜度、規模和精準度都符合現實世界的虛擬世界,就能加以應用在許多事物上。」。

在 Lebaredian 概述推動數位孿生模擬演變的大趨勢和技術進步時,Melchiorre 則更詳細地瞭探討 BMW 如何在自己的工廠中推行數位孿生

Melchiorre 解釋 BMW 計畫將數位孿生變成讓該公司更「精實、環保與數位」的工具,並形容與數位孿生進行即時協作以訓練人工智慧,是實現「工廠規劃革命」的機會。

例如 Melchiorre 所介紹的 BMW iFACTORY 計畫 (採用即時資料、模擬和機器學習),就是數位孿生如何順暢成為 Amazon 機器人、BMW 等工業公司動力來源的絕佳範例。

Lebaredian 解釋,這些系統會即時連結我們所呈現的世界與串流資料。

Lebaredian 說:「我們正在嘗試推出一種機制,好將兩者連結在一起,讓我們能偵測實體版本世界的所有變化,並在數位世界中加以反映。」 「若能建立連結,我們就可以獲得驚人的超能力。」

超級運算正在改變所有探索領域

這是超級運算產業技術,尤其是模擬和資料中心級 GPU 運算如何影響更廣大世界的另一個強大例證。

Lebaredian 說,在此同時,聚合技術也顛覆了高效能運算。GPU 加速系統不僅成為科學運算的支柱,也支援邊緣運算、資料中心和雲端系統。

NVIDIA Omniverse 與模擬技術副總裁 Rev Lebaredian 在 ISC 2022 演講。

這讓超級運算致力於實現電腦繪圖的原始目標:模擬。

電腦、演算法和人工智慧都已臻成熟,我們可以開始模擬複雜到足以在工業規模上應用的世界,即使將這些模擬作為人工智慧的訓練基地也沒問題。

模擬世界的轉折點

Lebaredian 說,數位孿生讓模擬達到全新境界。

這需要精準計時,也就是同時模擬多個自主系統的能力。

這需要符合真實物理情況的模擬,而且需要從「真實孿生」中準確擷取資訊,並持續同步。

這些數位孿生模擬將賦予我們「超能力」。

Lebaradian 首先探討的是傳送技術。Lebaradian 說:「就像在多人電玩遊戲中一樣,世界上任何地方的人都可以將自己傳送至虛擬世界。」

下一步則是時間旅行。

Lebaradian 說:「如果您持續記錄世界的狀態,就可以隨時回顧,讓時間旅行變成可能。」

他補充:您現在不僅可以將自己傳送到虛擬世界,還能將時間軸拉回到過去的任何時間點,並在任何時間點探索該空間。」

最後,這些模擬如果足夠準確,將幫助我們瞭解未來發展。

Lebaredian 說:「如果您的模擬器非常準確,而且能夠實際預測未來會發生什麼事,且您也足夠瞭解物理定律,基本上就能時間旅行到未來。」

他概略說明此技術如何幫助城市規劃師瞭解修改城市、規劃道路與變更交通系統的可能性,並從中找出「可能實現的最佳未來」,然後進一步說:「您不僅可以計算出一種可能的未來,還能計算出多種未來的可能。」

現代超級運算正在實現這些數位孿生,而數位孿生需要相當密集的運算、精準計時與超低延遲。

Lebaradian 表示:「我們需要一種能真正加速人工智慧並真正即時執行大型模擬的新型超級電腦。」

這需要在系統每一層級都經過最佳化的 GPU 加速系統,才能實現精準計時。

這些系統不僅需要在資料中心執行,還需要觸及網路邊緣,以在精準時間將資料引入虛擬模擬中。

無論是小規模的用途,如藥物研發,或大規模模擬,如氣候模擬,這類系統都是技術突破的關鍵。

Lebaradian 說:「若要對解決氣候變遷問題懷抱希望,我們需要模擬氣候、前瞻未來,並以前所未有的準度完成模擬,也需要信任模擬成果確實具有預測性和準確性。」

BMW iFACTORY:「精實、環保和數位」

BMW 的 Melchiorre 提供了一個範例,說明當汽車製造商 BMW 在追求「精實、環保和數位」的理念時,如何落實此宏大願景。

Michelle Melchiorre,BMW 集團產品系統、技術規劃與工具行資深副總裁。

BMW 打造出極端複雜的數位孿生,模擬人類和機器人在同一空間同時進行互動的工廠。

這項嘗試涉及工廠廠區、公司資料中心,乃至整個供應鏈。此數位孿生包含數百萬個連接龐大供應鏈的動態零件和組件。

Melchiorre 提供多種範例,帶領觀眾瞭解數位孿生如何模擬工廠各部分、工業機械以及機器人和人一起行動的方式。

Omnvierse 技術支援的 BMW 組裝系統的數位孿生內部,模擬整個工廠。

他也解釋集團如何在興建工廠前,就利用 NVIDIA 技術模擬整個工廠。

Melchiorre 展示 BMW 正在匈牙利建造的新工廠現場航拍影像。雖然現實世界中的工廠大多仍是露天場地,但數位工廠已完成 80%。

Melchiorre 表示:「這是我們第一間在正式生產開始前就擁有完整數位孿生的工廠。」

Melchiorre 解釋,從 BMW 在慕尼黑擁有 100 年歴史的母公司,到即將在匈牙利德布勒森興建的工廠,所有 BMW 廠區都將擁有 iFACTORY。

Melchiorre 說:「這是我們的生產網路,不只是一間工廠,每間工廠都會朝這個方向發展,並開發成 BMW iFACTORY,這是我們未來的主要計畫。