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2024.09 DBC/CIW/CIS |
“孿生世界”
數字孿生是對物理實體的數字化表達,是充分利用物理模型、傳感器更新、運行歷史等數據,集成多學科、多物理量、多尺度、多概率的仿真過程,在虛擬空間中完成映射,從而反映相對應的實體裝備的全生命周期過程。
從技術層面分析,基于物聯網技術的數字孿生能夠通過傳感技術獲取物理實體的數據,并將其整合到模型當中形成一個虛擬的環(huán)境,幫助掌握物理系統的狀態(tài)和運行情況,從而對其進行優(yōu)化和改進;利用大數據技術,數字孿生可深度學習訓練框架,對海量數據進行處理和分析,發(fā)現潛在的問題提高模型精度;人工智能能夠讓數字孿生對物理實物進行分析和優(yōu)化,為用戶提供實時監(jiān)測、智慧管控,從而提升數字化系統的性能和效率。
在應用層面,數字孿生得到了廣泛應用。智能制造領域,數字孿生技術可以通過建立虛擬工廠、仿真生產過程等方式,高度還原設備的外觀、材質、紋理等精密顯示細節(jié)以及復雜內部結構,實現高精度、超精細的可視化渲染;醫(yī)療健康領域,通過數字孿生技術,可以將患者的身體部位進行三維建模,并模擬病變情況,從而幫助醫(yī)生更準確地診斷和治療疾??;自動駕駛領域,數字孿生可用于生成訓練數據,構建安全、高效的測試場景,形成研發(fā)和測試的閉環(huán)迭代,加速自動駕駛落地應用。
不只是制造業(yè)、醫(yī)療、交通領域,數字孿生技術也廣泛應用在城市、農業(yè)、水利、工業(yè)園區(qū)、公共安全等領域。
更進一步
隨著技術的不斷成熟和成本的降低,數字孿生與物聯網、大數據、云計算、人工智能、VR/AR/MR 等技術的融合將會更加深入,數字孿生模型將變得更加智能化,能夠更真實地反映物理實體的行為和特征,具備更強大的分析、預測和優(yōu)化能力。
數字孿生技術的發(fā)展需要不同技術之間的協同合作,包括數據采集、模型構建、分析算法等方面。未來,這種開放性和協同性將不斷增強,以促進數字孿生技術的廣泛應用。相關的基礎共性及關鍵技術標準也將不斷涌現,形成國際標準、國家標準、行業(yè)標準和團體標準良性互動的局面,規(guī)范數字孿生技術的發(fā)展和應用,提高不同系統和平臺之間的兼容性和互操作性。
數字孿生技術在助力生態(tài)保護方面也起到了更積極的作用,前景廣闊。它可以構建擬真的數字化場景,為科學家提供更多研究和保護自然環(huán)境的工具,幫助政府部門和相關企業(yè)更好地平衡經濟發(fā)展與環(huán)境保護。例如數字孿生黃河建設能直觀反映險情分布情況,提升防汛效率。
數字孿生系統可以讓利益相關者看到事件將如何影響現實世界中的孿生系統,而無需在現實生活中實際模擬這些事件。數字經濟時代,隨著數實融合的不斷深入,以及IOT、5G/6G、云計算、大數據、AI等基礎技術的成熟,數字孿生作為數字技術發(fā)展的高級階段,將會賦能各個行業(yè)和生活的更多方面。
結語
有人形容數字孿生是鏈接虛擬與現實的重要橋梁,通過這項技術,將創(chuàng)造出更多行業(yè)領域的可能性。
(文/任江湖)
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