Tutkimus ja viestintä 3.7.2024

Digitaaliset kaksoset avaavat suuria mahdollisuuksia myös viranomaisille

Kuvankaappaus Kangasalan kaupungin itse tekemästä kaupunkimallista.

Kuvankaappaus Kangasalan kaupungin itse tekemästä kaupunkimallista.

Digitaalisuus tekoälyineen ja simulaatioineen avaa uusia mahdollisuuksia myös viranomaistoiminnan tukemiseen ja kehittämiseen. Digitaaliset kaksoset voivat olla pohja vuorovaikutteisille virtuaalisille malleille. 

Digitalisaatio on jatkumoa Mario Brosin seikkailuille pelihalleissa ja kikkailusta MS DOSsilla 1980-luvulla. Tekstinkäsittelyohjelmistot ovat tiuhassa käytössä ja viranomaisten tietokannat ovat melkein aina digitaalisia. Valtavien tiedonsiirtonopeuksien, käsittelyohjelmistojen ja tallennusjärjestelmien ansiosta digitalisaatio ei enää rajoitu näyttöpäätteen valintaikkunoihin tai Super Marion seikkailuihin. Poliisissa on puhuttu tekoälyn käytöstä massarikosten seulonnassa ja Pelastusopistokin käyttää jo tekoälyä ja digitaalisia simulaatioympäristöjä opetuksen ja oppimisen tukena. 

Väline yhdistää keskenään todellinen maailma ja pelillinen simulaatio

Tutkimuskirjallisuudessa digitaalinen kaksonen tarkoittaa fyysisen maailman kanssa vuorovaikutuksessa olevaa fyysisen maailman kopiota. Korkeimmalla kypsyysasteella vuorovaikutus on kahdensuuntaista ja samanaikaista. Fyysisiä prosesseja voidaan ohjata ja hallita digitaalisesti. Käytännön esimerkkejä on etenkin teollisuudessa.

Julkishallinnossa digitaaliset kaksoset ovat kaupunkisuunnittelun apuvälineitä. Ne ovat kolmiulotteisia malleja, joihin on korkeintaan kytketty joitakin digitaalisia tietokantoja. 

Mallintamisen tekniikoita voi käyttää myös ristiin, jolloin virtuaaliympäristö on myös tietomalli. 

Kehittämistyötä Polamkissa ja Puolustusvoimissa 

Poliisiammattikorkeakoulun Digital Twin 1 ja 2 -hankkeissa kehitettiin digitaalista kaksosta viranomaisten koulutuksen ja toiminnan tueksi. Aineistoina käytettiin tietomalleja, 360-kuvaamista ja laserkeilausta. Pääasiallinen aineisto muodostui Tampereen kaupungilta saadusta Hervannan kaupunginosan laserkeilauksesta, jonka Sitowise istutti pelimoottorin päälle. 

Hanke tuotti Poliisiammattikorkeakoulun harjoitusalueesta digitaalisen kaksosen. Samalla siinä kartoitettiin uuden teknologian mahdollisuuksia – sekä kehittämistyön haasteita: Vuorovaikutteisia virtuaalisia malleja on mahdollista luoda vaikkapa kaupunkien tuottamien digitaalisten kaksosten pohjalta. Kustannukset ovat tavanomaisen hankerahoituksen luokkaa. 

Tärkeää on sovittaa tavoitteet yhteen soveltuvan tekniikan kanssa. Esimerkiksi toiminnallisen vuorovaikutuksen kannalta oleellista on, että malli rakennetaan pelimoottorin päälle. Toisaalta laserkeilattu aineisto heikentää pelimoottorin tarjoamia mahdollisuuksia. 

Poliisiammattikorkeakoulun digitaalisessa kaksosessa voi mallintaa räjähdyksen vaikutuksia, harjoitella rikospaikkatutkintaa tai ajaa Hervannassa autolla. Siihen ei ole kuitenkaan ole vaivatonta rakentaa esimerkiksi vuorovaikutteista ja toiminnallista palopaikkaa monelle käyttäjälle. 

Silti myös pelillisistä virtuaalisympäristöistä on jo kokemusta. Super Marion ystävistä moni lienee tutustunut VR-pelimaailmaan. Puolustusvoimissa on pelattu jo pitkään. 

Kuvankaappaukset ovat 3D-talon lääkintäsimulaation esittelyvideosta.

Puolustusvoimat ja 3D-talo ovat rakentaneet simulaation joukkosidontapaikasta. Se on vuorovaikutteinen ja siinä voi olla mukana monta pelaajaa yhtä aikaa. Se on simulaatio, koska joukkosidontapaikka ei ole todellisesta ympäristöstä. Artikkelissa on kaksi kuvankaappausta simulaation esittelyvideosta. Ensimmäinen kuva on suorittajan näkökulmasta. Toisessa kuvassa kolmas henkilö katselee, kun kaksi muuta hoitavat haavoittunutta sotilasta. 

Kehitysharppauksien aihioita?

Kaupunkien tuottamat digitaaliset kaksoset, Maanmittauslaitoksen aineistot ja monen kirjavat paikkatiedot tarjoavat jo sellaisenaan runsaan valikoiman erilaisia lähteitä. Myöskään uuden aineiston tuotantokustannukset eivät ole enää suuria. Viranomaisilla on nytkin käytössään lukuisia korkeatasoisia drooneja, joilla digitaalisia kaksosia voidaan tuottaa nopeasti. Nämä aineistolähteet sekä pelimoottorit, virtuaalilaitteistot ja nopeat tietoliikenneyhteydet avaavat väyliä vuorovaikutteisille virtuaaliympäristöille. Ne luovat uutta fyysistä toimintaympäristöä täydentävää sosiaalisen toiminnan aluetta. Samalla ne voivat olla aihioita seuraaville suurille harppauksille myös viranomaistoiminnan kehittämisessä.

Kirjoittaja Marko Juutinen, YTT, työskentelee erikoistutkijana Pelastusopistossa.

Lisätietoja: Poliisiammattikorkeakoulun digitaalinen kaksonen koulutuksen ja viranomaistoiminnan tukena ja kehittämisvälineenä, https://www.theseus.fi/handle/10024/818658

Lue koko artikkeli Pelastustiedosta 4/2024.

Lue lisää