Simülasyon: Sanal Dünya İçinde Gerçeklik

Ürünler ve prosesler; araştırma ve geliştirmeden planlama ve üretime kadar sanal dünyada artarak şekil almaya devam ediyor. Zamanımızın temel ekonomik konularından biri olan bu dönüşüm, simülasyon teknolojilerinin büyüyen gücü ile doğru orantılı ilerlemektedir.

  23

Simülasyonu, eski model bir radyoyu spektrum şeklinde ele alarak inceleyebiliriz. Radyoda tuşların bulunduğu bölüm gerçeklik, radyonun en solu gerçek ortam, diğer uçtaki kısmı ise bilgisayar destekli sanal gerçekliğin etkileyici dünyası olsun. Bu iki uç arasında tuşları ayarlayarak gerçek dünyanın dijital verilerle tamamlandığı artırılmış gerçekliğe doğru yol alabilirsiniz. Örneğin; bir binanın mimarisi hakkındaki veriler, insanların orada nasıl hareket ettiğinin bilinmesiyle çoğaltılabilir; böylece acil durumlarda kalabalık kitlelerin binayı nasıl boşaltacaklarına dair kesin ve dinamik simülasyonlar elde edilebilir.

Artırılmış Gerçeklikten Sanal Dünyaya

Ortadan hafifçe sağda “arttırılmış sanallık” yer alır. Burada binalar, trenler, rüzgar türbini modelleri veya petrol sondaj kuleleri gibi gerçek dünyadaki teknisyenler tarafından çekilen gerçek fotoğraflarla desteklenen sanal çevreler bulunmaktadır. Bu süreç içerisinde bilim adamları gerçek ve sanal dünyaya ait elemanların değişen oranlarda birleştiği karışık gerçeklik adı verilen bir spektrum geliştirmektedir.

Spektrumun en uç bölgesinde bulunan (sanal dünya) yerde, Siemens gibi şirketler için devrim niteliğinde çok büyük bir potansiyel bulunmaktadır. Bunun nedeni ise böyle şirketlerin ürünler üretilmeden önce onları sanal dünyada test edebilmeleri sayesinde hem zaman hem de maliyet olarak önemli bir tasarrufun sağlanacak olmasıdır. Ayrıca ürünlerin kalitesi ve esnekliği de aynı nedenden dolayı artacaktır. Siemens de bunu gerçekleştirmek ve şirketlerdeki otomasyon sistemlerinin gelişiminde katkıda bulunabilmek için çok uygun bir noktada bulunmaktadır. Şirket sadece çok gelişmiş sistemler değil aynı zamanda sanal dünyaya sabitlenmiş servis modelleri geliştirmektedir.

Sanal dünyada yaratılıp üretilen ürünlerin sürekli bir şekilde artmasıyla, dijital dönüşüm artık çok önemli bir ekonomik faktör haline geldi. Dijital teknolojiler iş modelleri, değer zincirleri ve hemen hemen bütün endüstrilerdeki organizasyon yapısında köklü yenilikler sağlamaktadır. Örneğin PAC (Pierre Audoin Consultants)’a göre dijital dönüşüm yazılımları ve IT hizmetlerine talep 2017’ye kadar yıllık olarak ortalama %11.2 artacak.

Sanal test işlemlerinin gerçek dünyadaki karşılıklarına göre avantajlı oldukları son derece açıktır. Bu test işlemleri model tabanlı yazılım, sanal ürün modelleri veya avatar kullanımını temel alabilirler. Ne oldukları fark etmeksizin tüm bu testler şirketlerin ürünün gelişimi, montajı ve bakımının erken safhalarında insan faktörünü düşünmesini ve buna göre de onları eğitmesini sağlıyor. Ayrıca sanal sistemler sayesinde çok önemli bir gelişim evresine artık gerek kalmıyor. Pahalı ve test edilmemiş prototipler üretmek ve sonrasında zaman alıcı ve maliyetli eklemeler yapmak yerine şirketler tasarım hatalarını ve sürekli birbirini takip eden ciddi sorunları önlemek için gelişmiş simülasyonlar kullanabilir. Böylece maliyetteki tasarrufun yanı sıra ürünlerin kalitesi ve güvenliği artar, piyasaya sürülme süreleri kısalır.

Sanal Dünyadaki Tesis Planlaması

Mayorka’nın Balearic adası, model tabanlı yazılımın faydalarından biri olarak göze çarpmaktadır. Siemens yazılımı Alcudia’da bulunan ve her gün 14.000 metre küp civarında içme suyu üreten su arıtma tesisini geliştirmek için kullanılmıştır. Tesis aynı zamanda sanal dünyadaki son derece kompleks bir sistemin inşası ve test edilmesi için örnek teşkil ederek araştırmacılara hizmet veriyor. Konu hakkındaki görüşlerini Siemens Otomasyon ve Proses Kontrol Mühendisi Doktor Andreas Pirsing şu şekilde dile getiriyor: “Eğer başarılı olursak, burada kullanılan sistemi atık su arıtma tesisleri, pompa istasyonları veya su şebekeleri gibi farklı tip tesislere ya da yağ, gaz, ilaç gibi çeşitli sektörlere aktarmak kolay olacak.”

Kalabalık İnsan Gruplarının Simülasyonu

Çok fazla sayıda insanın hareket etmesiyle meydana gelebilecek tehlikelerden kaçınmak simülasyon teknolojisinin çok önemli bir başka uygulamasıdır. Tarih boyunca insanların panik halinde hareket etmesi sonucu felaketler meydana gelmiştir. Futbol sahalarında ufak çaplı olaylar veya otellerde, havaalanlarında, gece kulüplerinde meydana gelebilecek bir yangın bu paniğe sebep olacak unsurlar arasında yer almaktadır. Bu tip durumları önlemek adına Münih’te bulunan bir Siemens araştırma merkezinde geliştirilen simülasyon, meydana gelebilecek bir sorunun nerede ve ne zaman olacağı öngörülebilmektedir. Ayrıca optimize edilmiş bina tasarımları, veri sistemleri ve kalabalık yönetme teknikleriyle ortaya çıkabilecek krizler engellenebilmekte veya yönetilebilmektedir.

Araştırmacılar bilgisayar programları kullanarak binlerce insandan oluşan kalabalık grupların hareketlerini simüle edebilmektedir. İstatistiksel yöntemler sayesinde yazılım insanların yaşlarını, yürüme davranışlarını ve bireylerin grup içerisindeki etkileşimini hesaba katabilmektedir.

Bu simülasyonlar sayesinde elde edilen verilen sanal olarak neredeyse her ortama uygulanabilir. Örneğin tren vagonlarının iç tasarımları yolcuların vagona biniş ve vagondan inişlerini hızlandıracak şekilde tasarlanılabilir. Kalabalık akış dinamiklerini tahmin ve analiz etmek için tasarlanan simülasyon sistemleri altyapı, ulaşım sistemleri veya organizasyon yerlerinin planlanması için de gayet uygundur. İnşaat teknolojileri sektöründe ise, kalabalık akış simülasyonları yangın koruma çözümlerinin optimizasyonunda kullanılabilir. Dahası, araştırmacılar bu teknolojiyi deprem, sel, fırtına veya bombalı saldırı gibi acil durumlara da adapte etmek üzerine yoğunlaşmaktadır.

Dijital teknolojiler ayrıca araştırmacıların, maliyetleri azaltırken, güvenliği ve rahatlığı en üst düzeye çıkarmak amacıyla bazı önemli iş basamaklarını simüle edilebilmelerini sağlar.İlginç bir şekilde iş ile alakalı ergonomik sorunlar için önerilen çözümler, oyunlar için geliştirilen sistemlerden türetilmiştir. Örneğin oyun konsolu kullanıcılarına tanıdık gelebilecek Microsoft’un Kinect sensör kamerası gerçek hayattaki insan hareketlerini kaydedebilir ve bu hareketleri avatarlara aktarabilmektedir.

COMOS Walkinsde İle Kapsamlı Eğitimler

Avatarlar aynı zamanda eğitim amacıyla petrol sondaj platformlarında kullanılmaktadır. Örneğin, Siemens’in COMOS Walkinside 3 boyutlu görselleştirme yazılımı kullanıcıların, tesislerin sanal modellerine girmelerini; ITS (Kapsamlı Eğitim Simülatörü) ise katılımcıların sanal-gerçek bir ortamda serbestçe dolaşabilmelerini sağlamaktadır. Ayrıca katılımcılar birbirleriyle konuşabilmekte ve çeşitli senaryolar üzerinde birlikte çalışabilmektedir. ITS sayesinde tesis henüz inşa aşamasındayken TOTAL’in keşif ve üretim kolu, işçileri Pazflor platformu için eğitebilmekteydi. Sonuç olarak platform planlanan süreden 2 ay daha önce hizmete açıldı.

Uzay için Kullanılan Simülasyon Teknolojileri

Simülasyon teknolojilerinin uygulama alanları nükleer enerji tesisleri, radyoaktif atık depo tesisleri veya petrol sondaj platformlarında çok daha geniş bir alana uzanmaktadır. Doğrusunu söylemek gerekirse, bu teknolojiler yüksek maliyetli ve riskli bir faaliyet olan uzay seyahati için çok önemli bir rol oynamaktadır. Buna dikkat çekici bir örnek olarak 2012 yılı Ağustos ayında Curiosity adlı uzay aracının Mars’a başarılı bir şekilde inmesi verilebilir. Belki de NASA tarihinde teknolojik açıdan başarılması en güç zorlukları barındıran olan bu projede tüm hedefler Siemens yazılımlarıyla geliştirildi, simüle ve test edildi.

Simülasyon teknolojilerinin gücü ve doğruluğu arttıkça sadece fiziksel değil, işlevsel özellikler de artık resmin bir parçası olmaya başlamaktadır. Simülasyonlar artık ısı akışı, akışkanlar dinamiği, radyasyon, malzeme yorulması, elektromanyetik özellikler gibi verileri çok daha doğru bir şekilde hesaba katabilmektedir. Uygulamalar sadece Curiositiy’yi değil, gaz türbinlerinden arabalara, uçaklardan gökdelenlere dünyadaki çeşitli yerlerde etkisini ortaya koymaktadır. Bu kabiliyetlerin gelişimi, ürünlerin sanal dünyada doğup test edildikten sonra optimize edildiği bir ekonomi ortaya çıkarmaktadır.

 

Kaynak: Siemens

 

Yazar: Zekeriya Ender Eğer