Цифровые двойники — это виртуальные модели реальных физических чипов, которые упрощают исследование поведения чипа при увеличении нагрузки или изменении конфигурации данных. Это помогает исследователям тестировать новые процессоры перед запуском их в производство. Администрация США планирует финансировать в рамках «Закона о чипах и науке» компании, работающие над цифровыми двойниками, а также создать институт по проектированию и производству чипов.

Источник изображения: pexels.com

Принятый в 2022 году в США «Закон о чипах и науке» предусматривает целевое финансирование национальной полупроводниковой отрасли в общей сложности на $280 млрд. На данный момент производители уже запросили более $70 млрд в виде грантов на развитие индустрии и строительство новых предприятий.

Цифровые двойники могут интегрироваться с другими новыми технологиями, такими как генеративный ИИ, для ускорения моделирования или дальнейших исследований новых концепций полупроводников. «Технология цифровых двойников может помочь стимулировать инновации в исследованиях, разработках и производстве полупроводников по всей стране — но только если мы будем инвестировать в понимание и способность Америки использовать эту новую технологию», — считает министр торговли Джина Раймондо (Gina Raimondo).

Задачей создаваемого института CHIPS Manufacturing USA будет развитие региональных связей для обмена ресурсами между компаниями, разрабатывающими и производящими как физические полупроводники, так и цифровые двойники. Представители администрации США в этом месяце проведут совещания о перспективах финансирования с заинтересованными сторонами. Правительство будет инвестировать в оперативную деятельность института, исследования в области цифровых двойников, физических и цифровых объектов, таких как доступ к облачным средам, а также обучение персонала.

На данный момент такие компании, как Intel и Micron, собираются получать финансирование от правительства США в рамках «Закона о чипах и науке». Одной из приоритетных задача администрации США в рамках этого закона является поощрение полупроводниковых компаний к созданию передовых микросхем в США, особенно сейчас, когда спрос на мощные чипы стремительно растёт благодаря буму искусственного интеллекта.

В ответ на растущую угрозу природных катастроф учёные с поддержкой Европейского космического агентства (ESA) разработали «цифрового двойника» Земли — инновационную модель для моделирования природных бедствий. Этот проект позволит лучше понять и предотвратить реальные риски, связанные с изменением климата, благодаря моделированию различных климатических условий и их последствий для нашей планеты.

Источник изображения: geralt / Pixabay

Земля не смогла бы выжить без воды, которая занимает 71 % всей её поверхности, а океаны составляют примерно 97 % этой цифры. Круговорот воды в природе является крайне сложным процессом из-за непрерывно меняющегося климата, на который оказывает влияние и человек. Поэтому прогнозирование стихийных бедствий, таких как наводнения, оползни и засухи, требует создания и анализа моделей, содержащих как можно больше данных с высоким разрешением, охватывающих каждый сантиметр планеты, от самых высоких горных вершин до водных глубин.

Проект создания «цифрового двойника» Земли направлен на то, чтобы предоставить учёным инструмент, с помощью которого можно вводить в модель новые данные и симулировать сценарии природных катастроф в различных условиях по всему миру. Это позволит наблюдать за потенциальными рисками, которые могут возникнуть во время оползней или других бедствий, как если бы они происходили в реальном времени, что, в свою очередь, поможет лучше подготовиться к возможным разрушительным событиям в будущем.

Разработка такой модели требует огромных усилий от учёных, которые используют данные, полученные со спутников, включая измерения влажности почвы, осадков, глубины снега, испарения и течения рек, собранные в определённые промежутки времени. Эти данные позволяют создать подробную картину динамики этих переменных на планете. Модель, содержащая данные с высоким разрешением, может служить интерактивным инструментом для учёных.

«Моделирование Земли с высоким разрешением очень сложно, поэтому идея состоит в том, чтобы сначала сосредоточиться на конкретной цели, — сообщил Лука Брокка (Luca Brocca) из Национального исследовательского совета (CNR) Италии, являющийся ведущим автором исследования. — Именно эта идея лежит в основе разработанного нами проекта — цифровые двойники для изучения земного водного цикла в Средиземноморском бассейне. Наша цель — создать систему, которая позволит неспециалистам, в том числе лицам, принимающим решения, и гражданам проводить интерактивное моделирование».

На первом этапе были смоделированы территории вокруг реки По в Северной Италии и другие части Средиземноморского бассейна. «Мы должны начать с того, что нам хорошо известно, — добавил Брокка. — Долина реки По очень сложная: у нас есть Альпы, есть снег, который трудно моделировать, особенно на неровном и сложном рельефе, как горы. Затем есть долина со всеми видами человеческой деятельности — промышленностью, ирригацией. Затем у нас есть река и экстремальные события — наводнения, засуха. А затем мы переместились в Средиземноморье, которое является хорошим местом для изучения экстремальных явлений, связанных как с избытком, так и с недостатком воды».

Усилия учёных сфокусированы на анализе крупных регионов с целью последующего расширения исследований на более локальные области. Планируется расширение модели на другие регионы Европы и сотрудничество с учёными других континентов. Отмечается, что сложность разработанных алгоритмов требует их доработки по мере поступления значительных объёмов данных. Кроме того, по словам учёных, необходимо проводить больше наземных наблюдений, чтобы продолжать проверять данные, полученные со спутников.

График, показывающий устойчивый рост средней температуры по планете с 1880 года (источник изображения: NASA)

Для повышения точности и надёжности «цифрового двойника» Земли проект предусматривает внедрение искусственного интеллекта (ИИ). Использование ИИ позволит минимизировать ошибки, возникающие вследствие атмосферных колебаний в момент получения спутниковых данных. Предполагается, что ИИ, эффективно обученный на соответствующих данных, сможет работать как дополнительный инструмент анализа, уточняя модели в режиме реального времени.

Это будет не только способствовать повышению точности прогнозов, но и оптимизировать время, требуемое для аналитической обработки данных, тем самым освобождая ресурсы для решения других критически важных задач в области климатических исследований. Примеры применения ИИ в области прогнозирования погодных условий и предсказания лесных пожаров уже демонстрируют значительные преимущества данного подхода, подтверждая его эффективность и перспективность для реализации проекта «цифрового двойника» Земли.

С развитием систем генеративного ИИ цифровые двойники знаменитостей стали появляться в Сети без разрешения самих «оригиналов». Как сообщает The Wall Street Journal, звёзды решили взять этот процесс под контроль — теперь они сами продают цифровых двойников, которые будут трудиться вместо них в рекламе и не только. В перспективе цифровые копии знаменитостей будут даже общаться с поклонниками — нечто подобное происходит уже сейчас.

Цифровой двойник Евы Герциговой. Источник изображения: WSJ

По словам Тома Грэма (Tom Graham), главы стартапа Metaphysic, занимающегося созданием цифровых двойников, звёздам просто необходимо прийти на несколько минут в студию с 3D-сканером, в будущем это позволит создавать бесчисленное множество часов контента. Например, ещё в прошлом году в ходе Нью-Йоркской недели моды к виртуальным презентациям компания Puma привлекла цифрового двойника футболиста Неймара (Neymar), которого создали с помощью приложения MetaHuman, входящего в пакет Unreal Engine компании Epic Games.

Участие знаменитостей в мероприятиях и рекламе — огромный по объёмам бизнес. Только Nike потратила в минувшем фискальном году на привлечение звёзд и спортивных команд $1,3 млрд. Развитие индустрии цифровых двойников может полностью изменить правила игры, поскольку виртуальные звёзды способны на такое, чего никогда не смогли бы проделать люди в реальной жизни. Например, легенда гольфа Джек Никлаус (Jack Nicklaus) согласился, чтобы ИИ-компания Soul Machines создала версию его 38-летнего аватара (сейчас ему уже 83).

Джек Никлаус общается со своей виртуальной версией. Источник изображения: WSJ

Голливудское агентство CAA уже уловило намечающийся тренд и начало консультировать звёзд о возможностях, которые перед ними открывает продажа ИИ-двойников. По некоторым данным, определённые сделки уже заключаются, например, Metaphysic уже заключила контракт на выполнение неких услуг, связанных с применением ИИ-технологий для фильма Роберта Земекиса (Robert Zemeckis) с Томом Хэнксом (Tom Hanks), а также участвует и в других проектах.

Как сообщает издание, в фэшн-индустрии, где модели обычно не владеют правами на свои изображения, ИИ тоже открывает новые перспективы. Так, супермодель Ева Герцигова (Eva Herzigova) в апреле представила собственную виртуальную версию, созданную на решениях Epic Games — клон может участвовать в виртуальных онлайн-шоу, а вскоре двойник появится на виртуальных торговых площадках — в будущем модели смогут даже разговаривать с помощью чат-ботов. При этом растут и репутационные риски, поскольку боты вполне способны на грубые или некорректные высказывания. В случае с Джеком Никлаусом, например, пришлось создавать отдельную языковую модель вместо использования инструментов вроде ChatGPT.

Ещё одна проблема — пока существующие пробелы в законодательстве. Например, достоверно неизвестно, кому именно должны принадлежать цифровые двойники и каким образом можно организовать их «верификацию» и сделать так, чтобы люди не путали дипфейки с реальными собеседниками. Впрочем, работы в этом направлении уже ведутся, компании пытаются разработать системы идентификаторов для цифровых клонов — как сообщают в Metaphysic, уже в ближайшие пару лет даже обычные люди смогут создавать фотореалистичных двойников не только себя, но и других людей. Общие стандарты позволят звёздам, например, требовать удаления нелегального контента из Сети и контролировать распространение своих копий в целом.