Fujitsu nghiên cứu bản sao số xã hội ứng dụng cho các thành phố thông minh

Ứng dụng bản sao số xã hội giúp các thành phố phát triển bền vững và an toàn hơn 

Bản sao số là một giải pháp công nghệ trong đó các hệ thống và quy trình phức tạp được phát triển hoặc giám sát bằng cách sử dụng hệ thống vật lý tương đương kỹ thuật số. Điều này có nghĩa là bản sao số là bản sao ảo của các thiết bị vật lý, tòa nhà, cấu trúc mà các nhà khoa học dữ liệu và chuyên gia CNTT có thể sử dụng để chạy mô phỏng trước khi mọi dự án được xây dựng và triển khai trong thực tế.

Công nghệ bản sao số đã và đang giúp các tổ chức, đặc biệt là những doanh nghiệp (DN) trong ngành sản xuất, chăm sóc sức khỏe và dầu khí cải thiện hoạt động của họ với việc hỗ trợ giám sát cơ sở hạ tầng từ xa.

Bản sao số được các chuyên gia nhận định là công nghệ đóng vai trò nòng cốt trong việc vận hành các thành phố thông minh (TPTM) trên thế giới. Đối với các DN, bản sao số không chỉ mang lại cho họ cơ hội tốt hơn trong việc đưa ra các quyết định dựa trên dữ liệu mà còn giúp họ hiểu được các hành vi xã hội.

Chia sẻ với Cities Today, Masami Mizutani, người đang lãnh đạo dự án tại Fujitsu cho biết: Bản sao số "điển hình" cho các TPTM là quản lý dữ liệu theo mối quan hệ giữa thế giới thực và không gian ảo. 

Trong khi đó, bản sao số xã hội của Fujitsu là bản tái tạo kỹ thuật số hoàn chỉnh các hành vi của xã hội bằng cách xây dựng mô hình con người và mô hình xã hội phản ứng trong thời gian thực với những thay đổi trong xã hội nói chung, phản ánh các mối quan hệ chuyển dịch giữa hành vi của con người và hàng hóa, nền kinh tế và xã hội một cách chi tiết để đưa ra một môi trường mô phỏng, dự đoán và ra quyết định nhằm giải quyết các vấn đề xã hội đa dạng và phức tạp.

Sự hợp tác nghiên cứu giữa Fujitsu Limited và Đại học Carnegie Mellon (CMU) là nỗ lực nhằm khám phá các ứng dụng tương lai của bản sao số xã hội trong các cộng đồng toàn cầu.

Theo đó, một dự án thông qua Trung tâm phân tích dữ liệu di động của CMU (MAC) sẽ tận dụng dữ liệu trong thế giới thực, bao gồm đầu vào của các quy định giao thông và sự di chuyển của các phương tiện, để đánh giá hiệu quả của các biện pháp được thiết kế nhằm ước tính và kiểm soát lưu lượng giao thông.

Một dự án khác sẽ mở rộng các khả năng hiện tại trong việc tạo mô hình 3D về người đi bộ và dự báo hành vi của họ theo thời gian trong môi trường đô thị. Công nghệ này có thể được sử dụng để giám sát hoạt động trên đường phố và xác định nơi có thể xảy ra sự cố hoặc tai nạn.

Fujitsu và CMU sẽ dựa trên những phát hiện của các dự án này để tạo ra các công nghệ nền tảng cho các bản sao số xã hội mô phỏng mạng lưới giao thông và mô hình chuyển động của mọi người trong thời gian thực.

Các nhà nghiên cứu dự đoán rằng công nghệ bản sao số xã hội sẽ đóng một vai trò tích cực trong việc cải thiện các nỗ lực giảm thiểu tắc nghẽn, ảnh hưởng tích cực đến hành vi đi lại và cuối cùng giúp hình thành các thành phố bền vững và an toàn hơn trong tương lai.

Công nghệ hội tụ cho bản sao số

Để tận dụng tối đa hiệu quả bản sao số xã hội, Fujitsu và CMU đã tận dụng "công nghệ hội tụ" - công nghệ tiên tiến kết hợp khoa học máy tính và kiến thức từ khoa học xã hội và nhân văn, nhằm giải quyết các vấn đề đa dạng và phức tạp mà các thành phố đang phải đối mặt khi thực hiện một xã hội bền vững.

Các nhà nghiên cứu với mục đích phát triển một nền tảng mới cung cấp một loạt các giải pháp cho nhiều vấn đề xã hội khác nhau dựa trên các mô phỏng có độ chính xác cao về chuyển động của người và phương tiện cũng như khả năng hình dung, dự đoán về các hành động trong tương lai và các rủi ro có thể xảy ra dựa trên hành vi đặc trưng của con người.

Bằng cách sử dụng nền tảng bản sao số xã hội mới được phát triển để phân tích và dự đoán hành vi của con người và chuyển động của phương tiện giao thông, các tác động và rủi ro tiềm ẩn của những can thiệp có thể được phản ánh trước để tối ưu hóa các kết quả của chính sách và quy hoạch đô thị.

Lộ trình phát triển bản sao số xã hội

Fujitsu cho biết nghiên cứu ban đầu sẽ tập trung vào việc phát triển công nghệ cảm biến tiên tiến để hiểu rõ hơn về chuyển động của con người, cải thiện khả năng dự báo hành vi thông qua trí tuệ nhân tạo (AI) và tạo ra các mô hình bản sao số xã hội để mô phỏng cách con người tương tác với hàng hóa, nền kinh tế và xã hội.

Nghiên cứu sẽ bao gồm một mô hình bản sao số xã hội dựa trên dữ liệu giao thông thời gian thực từ các mạng lưới đường bộ có thể hiểu một cách linh hoạt nhu cầu giao thông thay đổi hàng ngày của thành phố.

Bên cạnh đó, các nhà nghiên cứu cũng sẽ sử dụng các mô hình kỹ thuật số thử nghiệm các giải pháp giao thông đô thị để điều chỉnh các quy định giao thông và hệ thống thu phí phù hợp với lưu lượng giao thông hiệu quả.

Ngoài việc phân tích tình trạng tắc nghẽn giao thông và cách thức mang lại hiệu quả kinh tế, Fujitsu và CMU sẽ tiếp tục tận dụng nền tảng bản sao số xã hội để hỗ trợ hành động vì khí hậu như giảm phát thải khí CO₂ và cải thiện mạng lưới giao thông đô thị.

Cùng với đó, các nhà nghiên cứu cũng sẽ tiếp tục nỗ lực đóng góp vào việc hiện thực hóa các TPTM thế hệ tiếp theo an toàn và bền vững bằng cách thúc đẩy các biện pháp giảm thiểu đại dịch, đảm bảo phân bổ nguồn lực y tế một cách linh hoạt và hiệu quả, đồng thời thúc đẩy tăng trưởng kinh tế.

"Từ góc độ kinh tế và chính sách sức khỏe cộng đồng, chúng tôi dự đoán các biện pháp và loại khuyến khích nào nên được cung cấp cho người tiêu dùng và nhà bán lẻ để kích thích nền kinh tế mà vẫn đảm bảo giãn cách xã hội và giảm thiểu chen chúc trong không gian công cộng", Mizutani chia sẻ.

Đặc biệt, Mizutani cũng nhấn mạnh bản sao số xã hội sẽ cho phép họ tiến hành các buổi diễn tập kỹ thuật số để hiểu về những tác động và rủi ro của các biện pháp từ nhiều khía cạnh với mức độ chi tiết khác nhau.

Các chuyên gia cũng nhận định, TPTM trong tương lai có thể giảm thiểu được những rủi ro lớn thông qua việc áp dụng những kết quả từ bản sao số và đặc biệt những vấn đề xã hội còn tồn đọng hiện nay như sức khỏe cộng đồng, an toàn, tính di động và môi trường sẽ được giải quyết bằng phương pháp tối ưu sau khi áp dụng bản sao số xã hội./.