Па меры павелічэння колькасці дадзеных, якія мы маем, павялічваецца і колькасць карыснай інфармацыі, якую мы можам выкарыстоўваць для прыняцця важных рашэнняў у рэальным свеце. Зводкі, мадэлі і мадэляванне кропак дадзеных даюць інфармацыю аб гэтых рашэннях. У эпоху вялікіх дадзеных, тнаступны крок да гэтага - канцэпцыя лічбавых двайнят.
Лічбавы двайнік - гэта віртуальнае прадстаўленне нейкага фізічнага аб'екта або працэсу. Гэта мадэляванне, якое можа прадказаць, як канкрэтны аб'ект або паслуга будзе працаваць у рэальным свеце.
Розныя галіны прамысловасці пачалі шукаць магчымасці ўкаранення лічбавых двайнікаў сваіх уласных прадуктаў і паслуг, каб унесці разнастайныя паляпшэнні.
Давайце паглядзім на гісторыю лічбавых двайнят і чым яны адрозніваюцца ад сімуляцый, якія найбольш часта выкарыстоўваюцца сёння. Мы таксама разгледзім, як лічбавыя блізняты могуць здзейсніць рэвалюцыю ў розных галінах прамысловасці, ад аховы здароўя да вытворчасці і нават цэлых гарадоў.
Што такое Digital Twin?
Гісторыя
Тэрмін «лічбавы блізнюк» упершыню з'явіўся ў дакументах НАСА ў 2010 годзе. Лічбавы двайнік быў апісаны як «інтэграваная мультыфізічная, шматмаштабная імавернаснае мадэляванне транспартнага сродку або сістэмы, якая выкарыстоўвае найлепшыя даступныя фізічныя мадэлі, абнаўленні датчыкаў, гісторыю аўтапарка і г.д., каб адлюстраваць жыццё свайго лятаючага двайніка».
Гэтая тэхналогія пазней натхніла ВПС ЗША, якія выкарыстоўвалі лічбавыя блізняты планераў сваіх самалётаў, каб прадказаць стомленасць і пашкоджанні. Яны назвалі гэтую тэхналогію Airframe Digital Twin, і яна мела на мэце служыць віртуальным датчыкам здароўя на працягу ўсяго жыццёвага цыклу асобнага самалёта.
Digital Twin супраць мадэляў
Адным з ключавых аспектаў лічбавага двайніка з'яўляецца тое, што блізнюк павінен мець адпаведны аб'ект у рэальным свеце. Лічбавы двайнік - гэта больш, чым проста план або схема.
Сучаснае вызначэнне лічбавага двайніка лічыць лепшым, каб лічбавая мадэль і фізічны аб'ект задумваліся адначасова. Гэтыя блізняты «растуць» разам з цягам часу.
Падыход лічбавага двайніка да вытворчасці будзе ўключаць лічбавага двайніка нават пасля стадыі прататыпа. Дадзеныя, атрыманыя з прататыпа, могуць быць выкарыстаны для паляпшэння лічбавага двайніка. Затым палепшаная мадэль можа прадказаць прадукцыйнасць будучых прататыпаў.
Характарыстыкі лічбавых двайнят
- Падлучэнне
Лічбавы двайнік патрабуе падключэння. Адносіны паміж лічбавым двайнікам і яго рэальным аналагам патрабуюць надзейнага патоку даных. Тэхналогія лічбавых блізнят можа выкарыстоўваць Інтэрнэт рэчаў (IoT) і машыннае навучанне (ML) для аналізу даных, якія пастаянна паступаюць ад датчыкаў з розных крыніц. - Гомагенізацыя
Дзякуючы росту даступнай вылічальнай магутнасці, мы цяпер можам рэалізаваць амаль гамагенізацыю даных, якія паступаюць з розных крыніц. А паколькі ўсе неабходныя дадзеныя ахопліваюцца ў адным аб'екце, іх значна лягчэй абменьвацца. - Перапраграмуемасць
Тэхналогія лічбавых блізнят дазваляе нам перапраграмаваць паслугі і прадукты на аснове зваротнай сувязі ў рэжыме рэальнага часу. Выкарыстоўваючы ML, мы можам мець лічбавых двайнят, якія нават становяцца больш разумнымі ў прыняцці рашэнняў па меры збору большай колькасці дадзеных. - модульнасць
Вялікія, складаныя сістэмы, атрыманыя з выкарыстаннем лічбавай тэхналогіі двайнят, выгадна ад модульнасці дызайну. DTs можа дазволіць вытворцам высветліць, якія канкрэтныя кампаненты ў прыладзе дрэнна працуюць.
Лічбавыя прыкладання Twin
Лічбавыя двайнікі могуць быць ужытыя практычна ў любой галіны. Такая магутная мадэль можа палепшыць этапы праектавання, вытворчасці і эксплуатацыі канкрэтнага прадукту або паслугі. Ніжэй прыведзены некаторыя прыклады таго, як тэхналогіі лічбавых блізнят могуць быць ужытыя ў пэўных сектарах.
1. Авіяцыя
Выкарыстоўваючы лічбавыя блізняты, кампаніі цяпер могуць мець лічбавы след на ўвесь лад жыцця прадукту, ад дызайну да эксплуатацыі.
Напрыклад, аэракасмічная кампанія Boeing выкарыстоўвае лічбавыя блізняты для распрацоўкі сваіх самалётаў. Яны могуць запусціць мадэляванне ўсіх частак самалёта, каб прадказаць, як і калі яны могуць выйсці з ладу ў будучыні.
Гэты тып на аснове мадэлі інжынерыі паскарае даследаванні і распрацоўкі і дазваляе стварыць інтэграваную сістэму. Цяпер этапы праектавання, вытворчасці і эксплуатацыі праходзяць паралельна і абменьваюцца дадзенымі адзін з адным.
2. Ланцужкі паставак
Лічбавыя двайняты могуць быць выкарыстаны ў рэальным ланцужкі паставак стварыць дэталёвую мадэль паводзін ланцужкі паставак. Лічбавыя двайняты уключыць карэкціроўкі на хаду і вельмі падрабязны агляд усёй ланцужкі паставак.
Лічбавыя блізняты ў ланцужках паставак выкарыстоўваюць інфармацыйныя каналы ў рэжыме рэальнага часу. Такія дадзеныя, як будучыя пастаўкі, месцазнаходжанне аўтамабіляў і інвентар, могуць дапамагчы ацаніць бягучы стан ланцужка паставак. Гэтыя лічбавыя блізняты можна запраграмаваць на выкананне пэўных дзеянняў, калі адбываюцца пэўныя падзеі, напрыклад, калі прадукту няма на складзе.
У святле пандэміі COVID-19 лічбавыя мадэлі ланцужкоў паставак могуць дапамагчы знізіць рызыкі. Лічбавыя двайнікі дазваляюць дакладна адсочваць і дастаўляць важныя сродкі, такія як вакцыны, лабараторныя ўзоры і іншае медыцынскае абсталяванне.
Такія сродкі, як вакцыны, патрабуюць пэўнай тэмпературы падчас транспарціроўкі, якую можна кантраляваць з дапамогай лічбавых блізнят.
3. Ахова здароўя
Выкарыстоўваючы тэхналогію лічбавых блізнят, лекары неўзабаве змогуць ствараць віртуальныя органы, якія можна наладзіць пад канкрэтнага пацыента. Навукоўцы з клінікі кардыялогіі пры Універсітэцкай бальніцы Гайдэльберга ў Германіі ўжо пачалі мадэляваць лічбавага блізнюка. сэрца. Віртуальнае сэрца можа быць выкарыстана для прагназавання прагрэсавання хваробы сэрца пацыента і рэакцыі на лячэнне лекамі.
Выкарыстоўваючы гэтых лічбавых двайнят, лекары могуць убачыць паспяховасць аперацыі на сэрцы да прыняцця якіх-небудзь рашэнняў. Больш складаныя мадэлі рызыкі, такія як лічбавыя блізняты, могуць знайсці рашэнні, якія падыходзяць канкрэтнаму пацыенту, а не толькі рашэнне для пэўнай групы рызыкі.
4. Лічбавыя гарады-пабрацімы
У сувязі з ростам попыту на разумныя гарады, неўзабаве ў гарадах з'явіцца велізарная колькасць даных. Разумныя гарады накіраваны на адсочванне ўсіх відаў гарадской дзейнасці, ад даных аб дарожным руху, адсочвання кантактаў і экалагічных паказчыкаў.
У выніку наяўнасць гэтых даных дазволіць нам у хуткім часе ствараць лічбавых двайнікоў з цэлых гарадоў.
па Arup, "абяцанне гарадскога лічбавага двайніка - дапамагчы стварыць сераду для мадэлявання, праверыць варыянты палітыкі, выявіць залежнасці і дазволіць супрацоўнічаць у розных сферах палітыкі, адначасова паляпшаючы ўзаемадзеянне з грамадзянамі і супольнасцямі".
Усе гэтыя дадзеныя могуць быць выкарыстаны для сцэнарнага планавання і прадухілення будучых катастроф.
Паспяховы лічбавы горад-пабрацім дапаможа інфармаваць рашэнняў па выпрацоўцы палітыкі таксама. Дадзеныя аб надвор'і, транспарціроўцы і дадзеныя перапісу могуць дазволіць чыноўнікам мясцовага самакіравання больш ініцыятыў на аснове дадзеных.
Калі гарады могуць даць сваім грамадзянам карысныя парталы, то лічбавы двайнік горада таксама можа ўлічваць патрэбы і патрабаванні яго рэальных аналагаў.
заключэнне
Тэхналогія лічбавых двайнікоў дазваляе розным галінам прымаць больш выгадныя рашэнні.
Калі стаўкі высокія, напрыклад, у галіне аховы здароўя або авіяцыйнай прамысловасці, кампаніі гатовыя інвеставаць у лічбавых двайнікоў, каб гарантаваць, што любы рызыка змяншаецца.
Складаныя сектары, такія як кіраванне ланцужкамі паставак, выйграюць ад магчымасці бачыць практычна кожны ўзровень дэталяў у сістэме.
Акрамя таго, гэтыя сектары могуць выкарыстоўваць штучны інтэлект і машыннае навучанне для паляпшэння сістэмы па меры збору большай колькасці дадзеных з рэальнага свету.
Калі вы палічылі гэты артыкул праніклівым, падзяліцеся гэтым артыкулам і падпішыцеся на HashDork's штотыднёвы бюлетэнь для атрымання дадатковых артыкулаў аб апошніх навінах AI і Future Tech.
Пакінуць каментар