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| 2024.09 DBC/CIW/CIS | |
“孿生世界”
數(shù)字孿生是對物理實體的數(shù)字化表達(dá)，是充分利用物理模型、傳感器更新、運行歷史等數(shù)據(jù)，集成多學(xué)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(yīng)的實體裝備的全生命周期過程。
從技術(shù)層面分析，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的數(shù)字孿生能夠通過傳感技術(shù)獲取物理實體的數(shù)據(jù)，并將其整合到模型當(dāng)中形成一個虛擬的環(huán)境，幫助掌握物理系統(tǒng)的狀態(tài)和運行情況，從而對其進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)；利用大數(shù)據(jù)技術(shù)，數(shù)字孿生可深度學(xué)習(xí)訓(xùn)練框架，對海量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，發(fā)現(xiàn)潛在的問題提高模型精度；人工智能能夠讓數(shù)字孿生對物理實物進(jìn)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(shù)字化系統(tǒng)的性能和效率。
在應(yīng)用層面，數(shù)字孿生得到了廣泛應(yīng)用。智能制造領(lǐng)域，數(shù)字孿生技術(shù)可以通過建立虛擬工廠、仿真生產(chǎn)過程等方式，高度還原設(shè)備的外觀、材質(zhì)、紋理等精密顯示細(xì)節(jié)以及復(fù)雜內(nèi)部結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)高精度、超精細(xì)的可視化渲染；醫(yī)療健康領(lǐng)域，通過數(shù)字孿生技術(shù)，可以將患者的身體部位進(jìn)行三維建模，并模擬病變情況，從而幫助醫(yī)生更準(zhǔn)確地診斷和治療疾?。蛔詣玉{駛領(lǐng)域，數(shù)字孿生可用于生成訓(xùn)練數(shù)據(jù)，構(gòu)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(yīng)用。
不只是制造業(yè)、醫(yī)療、交通領(lǐng)域，數(shù)字孿生技術(shù)也廣泛應(yīng)用在城市、農(nóng)業(yè)、水利、工業(yè)園區(qū)、公共安全等領(lǐng)域。
更進(jìn)一步
隨著技術(shù)的不斷成熟和成本的降低，數(shù)字孿生與物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能、VR/AR/MR 等技術(shù)的融合將會更加深入，數(shù)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(yù)測和優(yōu)化能力。
數(shù)字孿生技術(shù)的發(fā)展需要不同技術(shù)之間的協(xié)同合作，包括數(shù)據(jù)采集、模型構(gòu)建、分析算法等方面。未來，這種開放性和協(xié)同性將不斷增強，以促進(jìn)數(shù)字孿生技術(shù)的廣泛應(yīng)用。相關(guān)的基礎(chǔ)共性及關(guān)鍵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)也將不斷涌現(xiàn)，形成國際標(biāo)準(zhǔn)、國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)良性互動的局面，規(guī)范數(shù)字孿生技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，提高不同系統(tǒng)和平臺之間的兼容性和互操作性。
數(shù)字孿生技術(shù)在助力生態(tài)保護(hù)方面也起到了更積極的作用，前景廣闊。它可以構(gòu)建擬真的數(shù)字化場景，為科學(xué)家提供更多研究和保護(hù)自然環(huán)境的工具，幫助政府部門和相關(guān)企業(yè)更好地平衡經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境保護(hù)。例如數(shù)字孿生黃河建設(shè)能直觀反映險情分布情況，提升防汛效率。
數(shù)字孿生系統(tǒng)可以讓利益相關(guān)者看到事件將如何影響現(xiàn)實世界中的孿生系統(tǒng)，而無需在現(xiàn)實生活中實際模擬這些事件。數(shù)字經(jīng)濟時代，隨著數(shù)實融合的不斷深入，以及IOT、5G/6G、云計算、大數(shù)據(jù)、AI等基礎(chǔ)技術(shù)的成熟，數(shù)字孿生作為數(shù)字技術(shù)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(jié)語
有人形容數(shù)字孿生是鏈接虛擬與現(xiàn)實的重要橋梁，通過這項技術(shù)，將創(chuàng)造出更多行業(yè)領(lǐng)域的可能性。
（文/任江湖）
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