探索「地球氣候數位孿生雲端技術」應用於各行業的發展

回顧2024年6月輝達（NVIDIA）創辦人黃仁勳來台參加COMPUTEX展，並在台灣大學發表主題演講，掀起熱烈討論。演講主題圍繞加速計算（AI算力）、生成式AI、數位孿生（Digital Twin）與AI產業革新等四大重點，並提到：「AI與數位孿生技術的結合，將為世界帶來更多可能性。」

地球氣候數位孿生雲端技術 被喻為史上最有野心計畫

在人工智慧（AI）迅速發展的今天，數位孿生（Digital Twin）技術已經成為推動全球產業創新革命的重要力量。黃仁勳在演講中強調，數位孿生技術結合AI的應用，正顛覆各行各業的發展模式，尤其是在即時天氣預測方面。透過地球氣候數位孿生雲端技術不僅可以預測地球未來會有什麼樣的變化，也可以避免天災發生，以了解氣候變遷對於生活環境影響，能夠在數位世界中創造真實世界的精確模擬，被黃仁勳喻為人類史上最有野心的計畫。

什麼是數位孿生？ 數位孿生是一種利用感應器、物聯網（IoT）和AI技術，將真實世界中的物件或現象，在數位世界中創造出一個數位分身或是數位孿生的模擬技術，能夠即時反映或同步真實世界產生的變化。地球氣候數位孿生雲端技術主要是收集來自衛星、氣象站、海洋浮標等各種來源的即時氣象數據，例如氣溫、降雨、風速和海洋溫度等。隨著串接的數據即時更新，AI數位模型會不斷地被模擬改變，這就是為什麼它被稱為「孿生」的原因。

數位孿生並非新技術，過去曾用於製造業之生產模擬，優化生產線設計以提高生產效率。如今，隨著生成式AI的迅速發展，結合即時天氣數據及高解析度的模擬技術，從颱風路徑的預測到土石流的模擬或是森林大火的監測等，利用視覺化的災害模擬和AI告警系統，讓預防決策變得更直觀、更容易判斷。黃仁勳認為地球氣候數位孿生雲端技術能為產業帶來創新，也能改變人類的習慣，為未來帶來更美好的生活。

圖1：地球氣候數位孿生雲端技術用於森林大火監測模擬示意圖
圖片來源：本文作者使用AI生成

地球氣候數位孿生雲端技術 應用於行業的發展

即時氣候數據串接AI生成模擬之數位孿生技術，還能推動各行各業的創新發展，特別是在觀光旅遊、遊戲娛樂等領域，透過真實的氣候模擬，可以創造出更具吸引力和沉浸感的產品和服務，從而提升用戶體驗並開創新的市場機會。

1.【觀光旅遊業】運用氣候數位孿生技術打造元宇宙文旅新體驗

在元宇宙的數位世界中模擬真實虛擬旅遊環境，讓遊客在虛擬世界體驗到各種不同氣候下的景點魅力。例如透過地球氣候數位孿生技術模擬的下雪天，或是在虛擬的古城裡感受四季變換的景色。根據真實的天氣動態變化，亦可提供與真實氣候同步的虛擬體驗，例如馬祖國際藝術島曾採用氣候數位孿生技術打造虛擬馬祖觀光體驗，當真實世界之馬祖下雨時，虛擬馬祖也是下雨的，以「360環景、預體驗、再旅遊」概念助馬祖推動觀光。

圖2：馬祖觀光旅遊運用數位孿生技術打造虛擬馬祖元宇宙文旅新體驗
資料來源：FIND，本文作者整理

2.【遊戲娛樂業】運用氣候數位孿生技術打造真實動態遊戲互動體驗

運用地球氣候數位孿生技術將使遊戲環境隨著真實世界的天氣變化而改變，例如當真實世界刮颱風時，玩家可以在數位遊戲中同步體驗颱風之冒險遊戲場景。這樣的設計不僅能讓玩家感受到身臨其境的逼真體驗，更能增加遊戲的沉浸感和挑戰性。又如在社交平台上，當朋友們在虛擬空間裡聚會時，或是Teams開會時，虛擬場景或會議背景也可以同步天氣狀況，這樣的設計能加強互動的情感共鳴，讓用戶在互動時擁有更有趣的社交體驗。

圖３：遊戲娛樂業運用氣候數位孿生技術打造真實動態遊戲互動體驗示意模擬圖
圖片來源：本文作者使用AI生成

3.【不動產經紀業】運用氣候數位孿生技術打造實境模擬看屋體驗

使用地球氣候數位孿生技術讓買家可以從更真實且多樣化的視角了解房屋狀況。不僅能夠透過全景實境觀看實際屋況，還可以在虛擬環境中體驗房屋在不同天氣條件下的變化。例如，買家可以看到晴朗的上午或午後的雨天時，屋內的日照光線情況，了解客廳是否過於昏暗、房屋是否會西曬，或床頭是否會被陽光直射。這種沉浸式的體驗讓買家彷彿置身於真實的房屋中，幫助他們做出更明智的購房決策，大大提升了看房的效率和成交率。

圖４：不動產經紀業運用氣候數位孿生技術打造實境模擬看屋體驗示意模擬圖
圖片來源：本文作者使用AI生成

AI數位孿生將成重要技術關鍵 為各行各業創新帶來無限可能

隨著技術不斷演進，數位孿生技術的應用範疇也會逐漸擴大，例如能源公司可利用它優化風力和太陽能設施的選址；水利機構則能藉此預測洪水和乾旱，提升水資源管理。農業方面，該技術幫助農民精確規劃播種與灌溉，提高產量，減少浪費。物流公司可以模擬不同天氣下的運輸路徑，確保供應鏈的穩定，而建築與城市規劃則能預測未來氣候對結構的影響，從而設計出更適應環境的城市布局。

歐盟已於2024年6月公佈DestinE（Destination Earth）計畫，將投入3億歐元，預計於2030年完成AI地球數位孿生系統。AI數位孿生技術無疑將成為全球未來的重要關鍵技術之一。從精確的天氣模擬到直觀的災害預防，這些應用將大幅提升企業的風險管理能力和市場敏感度。結合AI，數位孿生技術正逐步推動全球產業創新革命的發展，將會為各行各業帶來無限可能。

 

封面圖片來源：NVDIA at COMPUTEX 2024，https://www.youtube.com/watch?v=pKXDVsWZmUU&list=PLZHnYvH1qtObaKPyp1E_WF7JIdxEkubzu&index=1

參考資料來源：

• NVIDIA 宣布推出地球氣候數位孿生：https://blogs.nvidia.com.tw/blog/nvidia-announces-earth-climate-digital-twin/

• 數據串接AI生成「沉浸式3D場景」 助攻馬祖國際藝術島打造數位雙生元宇宙文旅新體驗：https://www.find.org.tw/index/indus_trend/browse/c1a2fee5e5584c7aff8b3543d02afd7b/

• 歐盟公布 AI「孿生」地球模型，更有效模擬預測氣候：https://technews.tw/2024/06/13/eu-launches-ai-powered-digital-twin-of-the-earth/