2قلوی دیجیتال با NVIDIA Omniverse – شبیه سازی تونل باد با شبیه سازی هوش مصنوعی

• خدمات

دوقلوی دیجیتال با NVIDIA Omniverse

در دنیای امروز، فناوری‌های پیشرفته به ما این امکان را می‌دهند که فرآیندهای مهندسی را به طرز چشمگیری بهبود بخشیم. یکی از این فناوری‌ها، NVIDIA Omniverse است که به مهندسان این امکان را می‌دهد تا شبیه‌سازی‌ دیجیتال تویین (یا به فارسی دوقلوی دیجیتال) را در زمان واقعی ایجاد کنند. در این مقاله، به بررسی چگونگی استفاده از این فناوری و مزایای آن خواهیم پرداخت.

دوقلوی دیجیتال چیست؟

دوقلوی دیجیتال مدل‌های مجازی از سیستم‌ها یا فرآیندهای واقعی هستند که به ما کمک می‌کنند تا عملکرد آن‌ها را بهتر درک کنیم. این مدل‌ها می‌توانند شامل هر چیزی از ماشین‌آلات صنعتی تا ساختمان‌ها باشند و به ما این امکان را می‌دهند که پیش‌بینی‌های دقیقی از عملکرد آن‌ها داشته باشیم.

مزایای استفاده از NVIDIA Omniverse برای تولید دوقلوی دیجیتال

۱. شتاب‌دهی در طراحی

با استفاده از NVIDIA Omniverse، مهندسان می‌توانند تغییرات طراحی را به سرعت و در زمان واقعی مشاهده کنند. این فناوری به آن‌ها این امکان را می‌دهد که به‌طور همزمان با تیم‌های مختلف همکاری کنند و نتایج را به سرعت دریافت کنند.

۲. کاهش هزینه‌ها

استفاده از شبیه‌سازی‌ به مهندسان این امکان را می‌دهد که قبل از اجرای پروژه‌های بزرگ، مشکلات را شناسایی و رفع کنند. این امر می‌تواند منجر به کاهش هزینه‌ها و زمان مورد نیاز برای انجام پروژه‌ها شود. در کانال تلگرام بنوموسی مثال های زیادی از تاثیر شبیه سازی در کاهش هزینه ها زدم.

۳. افزایش دقت

مدل‌های دوقلوی دیجیتال به ما این امکان را می‌دهند که با دقت بیشتری به تجزیه و تحلیل داده‌ها بپردازیم و پیش‌بینی‌های دقیقی از عملکرد سیستم‌ها داشته باشیم. این دقت می‌تواند به ما کمک کند تا تصمیمات بهتری بگیریم و از اشتباهات پرهزینه جلوگیری کنیم.

شبیه سازی تونل باد با شبیه سازی و کمک هوش مصنوعی

برای مثال در این صفحه تجربه یک تونل باد مجازی تعاملی را می بینید که توسط Nvidia توسعه داده شده است. شبیه‌سازی جریان هوا در یک تونل باد مجازی با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) نیاز به میلیون‌ها محاسبه پیچیده دارد. بدون هوش مصنوعی، مشاهده نتیجه یک تغییر طراحی ممکن است چند دقیقه طول بکشد.

توسعه‌دهندگانی که در حال ساخت نسل بعدی ابزارهای CAE مبتنی بر هوش مصنوعی هستند، شبیه‌سازی هوش مصنوعی را با محیط‌های مجازی غوطه‌ور ترکیب می‌کنند تا دوقلوهای دیجیتال در زمان واقعی را امکان‌پذیر کنند، جایی که تغییرات طراحی به‌طور آنی در شبیه‌سازی به‌روزرسانی می‌شوند. NVIDIA با معرفی Omniverse Blueprint برای آیرودینامیک تعاملی، ایجاد ابزارهای طراحی تعاملی را آسان‌تر کرده است.

برای فعال‌سازی عملکرد در زمان واقعی در یک تونل باد مجازی، مدل‌های هوش مصنوعی شبیه‌سازی ابتدا به‌صورت آفلاین بر روی مجموعه داده‌های نماینده آموزش داده می‌شوند. برای این دموی خاص، مجموعه داده آموزشی با استفاده از حل‌کننده CFD شتاب‌دهنده GPU در Luminary Cloud ایجاد شده است که جریان هوای پیچیده را بر روی هندسه‌های مختلف مدل‌سازی می‌کند.

هوش مصنوعی شبیه‌سازی روابط پیچیده بین هندسه‌های خودرو (STLها) و جریان هوا را می‌آموزد. این طرح با حل‌کننده‌های CFD استاندارد صنعتی سازگار است و می‌تواند به ابزارهای شخص ثالث برای مش‌بندی و تغییر هندسه متصل شود و مش‌های بدون درز برای هندسه‌های آماده شبیه‌سازی ایجاد کند.
این طرح همچنین NVIDIA Modulus (چارچوب ما برای هوش مصنوعی شبیه‌سازی) را با داده‌های حل‌کننده CFD ادغام می‌کند. این امکان را برای توسعه‌دهندگان فراهم می‌کند که مدل‌های جانشین را از ابتدا آموزش دهند یا مدل‌های پایه NIM را به‌طور دقیق تنظیم کنند و زمان و هزینه آموزش هوش مصنوعی را کاهش دهند.

پس از آموزش، هوش مصنوعی شبیه‌سازی‌ها را به طور قابل توجهی سریع‌تر از CFD سنتی اجرا می‌کند و شبیه‌سازی جریان آیرودینامیکی در زمان واقعی را امکان‌پذیر می‌سازد. این سرعت آزادی خلاقانه‌ای را برای طراحان فراهم می‌کند و به آن‌ها اجازه می‌دهد به‌طور تعاملی نوآوری کنند و تغییرات را بررسی کنند. گراف زیر روند این کار ها را نشان می دهد.

نتیجه‌گیری

NVIDIA Omniverse با ارائه ابزارهای پیشرفته برای ایجاد دوقلوهای دیجیتال، به مهندسان این امکان را می‌دهد که فرآیندهای طراحی و مهندسی را بهبود بخشند. با استفاده از این فناوری، می‌توانیم به سرعت به نتایج مطلوب دست یابیم و هزینه‌ها را کاهش دهیم.

این نوآوری‌ها نه تنها به بهبود کیفیت محصولات کمک می‌کنند، بلکه می‌توانند به تسریع روند توسعه فناوری‌های جدید نیز منجر شوند. به همین دلیل، استفاده از NVIDIA Omniverse در صنایع مختلف به یک ضرورت تبدیل شده است.