Kuna meil olevate andmete hulk suureneb, suureneb ka kasuliku teabe hulk, mida saame kasutada oluliste otsuste tegemiseks reaalses maailmas. Nende otsuste aluseks on andmepunktide kokkuvõtted, mudelid ja simulatsioonid. Big Data ajastul tviimane samm selles suunas on digitaalsete kaksikute kontseptsioon.
Digitaalne kaksik on mingi füüsilise objekti või protsessi virtuaalne esitus. Need on simulatsioonid, mis võivad ennustada, kuidas konkreetne objekt või teenus reaalses maailmas toimib.
Erinevad tööstusharud on hakanud uurima oma toodete ja teenuste digitaalsete kaksikute kasutuselevõttu, et teha kõikvõimalikke täiustusi.
Heitkem pilk digitaalsete kaksikute ajaloole ja sellele, kuidas nad erinevad tänapäeval kõige sagedamini kasutatavatest simulatsioonidest. Vaatame ka seda, kuidas digitaalsed kaksikud võivad muuta revolutsiooni erinevates tööstusharudes alates tervishoiust kuni tootmiseni või isegi tervete linnadeni.
Mis on Digital Twin?
Ajalugu
Mõiste "digitaalne kaksik" ilmus NASA dokumentides esmakordselt 2010. aastal. Digitaalset kaksikut kirjeldati kui "integreeritud multifüüsilist, mitmemõõtmelist sõiduki või süsteemi tõenäosussimulatsiooni, mis kasutab parimaid saadaolevaid füüsilisi mudeleid, andurite värskendusi, sõidukipargi ajalugu. jne, et peegeldada selle lendava kaksiku elu.
See tehnoloogia inspireeris hiljem USA õhujõude, kes töötasid digitaalsed kaksikud õhusõiduki keredele, et ennustada väsimust ja kahjustusi. Nad nimetasid seda tehnoloogiat Airframe Digital Twiniks ja selle eesmärk oli toimida virtuaalse terviseandurina kogu üksiku õhusõiduki elutsükli jooksul.
Digitaalne kaksik vs mudelid
Digitaalse kaksiku üks võtmeaspekte on see, et kaksikul peab reaalses maailmas olema vastav objekt. Digitaalne kaksik on midagi enamat kui lihtsalt plaan või skeem.
Kaasaegne digitaalse kaksiku definitsioon peab parimaks, et digitaalne mudel ja füüsiline objekt eostatakse samal ajal. Need kaksikud "kasvavad" koos aja möödudes.
Digitaalse kaksiku lähenemine tootmisele hõlmaks digitaalset kaksikut isegi pärast prototüübi etappi. Prototüübist hangitud andmeid saab kasutada digitaalse kaksiku täiustamiseks. Täiustatud mudel võib seejärel ennustada tulevaste prototüüpide jõudlust.
Digitaalsete kaksikute omadused
- Side
Digitaalne kaksik nõuab ühenduvust. Suhe digitaalse kaksiku ja tema päriselus oleva vaste vahel nõuab usaldusväärset andmevoogu. Digitaalne kaksiktehnoloogia võib kasutada asjade Internetti (IoT) ja masinõpet (ML), et analüüsida pidevalt mitmest allikast pärit anduritelt pärinevaid andmeid. - Homogeniseerimine
Saadaoleva arvutusvõimsuse suurenemise tõttu suudame nüüd realiseerida erinevatest allikatest pärinevate andmete peaaegu homogeniseerimise. Ja kuna kõik vajalikud andmed on salvestatud ühte üksusesse, on neid palju lihtsam jagada. - Ümberprogrammeeritavus
Digitaalne kaksiktehnoloogia võimaldab meil teenuseid ja tooteid reaalajas tagasiside põhjal ümber programmeerida. ML-i abil võime saada digitaalseid kaksikuid, kes muutuvad otsuste tegemisel isegi intelligentsemaks, mida rohkem andmeid kogutakse. - Modulaarsus
Suured ja keerukad süsteemid, mis on jäädvustatud digitaalse kaksiktehnoloogia abil, saavad kasu disaini modulaarsusest. DT-d võimaldavad tootjatel välja selgitada, millised konkreetsed komponendid seadmes ei toimi.
Digitaalsed kaksikrakendused
Digitaalseid kaksikuid saab rakendada peaaegu igas tööstuses. Selline võimas mudel võib parandada konkreetse toote või teenuse projekteerimise, valmistamise ja tööetappe. Järgnevalt on toodud mõned näited digitaalse kaksiktehnoloogia rakendamisest teatud sektorites.
1. Lennundus
Digitaalseid kaksikuid kasutades saavad ettevõtted nüüd omada digitaalset jalajälge toote kogu elustiilist, alates disainist kuni operatsioonideni.
Näiteks lennundusettevõte Boeing kasutab oma lennuki kujundamisel digitaalseid kaksikuid. Nad saavad simuleerida kõiki lennuki osi, et ennustada, kuidas ja millal need võivad tulevikus ebaõnnestuda.
Seda tüüpi mudelipõhine projekteerimine kiirendab uurimis- ja arendustegevust ning võimaldab integreeritud süsteemi. Projekteerimise, tootmise ja käitamise etapid töötavad nüüd paralleelselt ja jagavad omavahel andmeid.
2. Tarneahelad
Digitaalseid kaksikuid saab tegelikult kasutada tarneahelate tarneahela käitumise üksikasjaliku mudeli loomiseks. Digitaalsed kaksikud võimaldavad käigupealt kohandamist ja väga üksikasjalikku ülevaadet kogu tarneahelast.
Tarneahela digitaalsed kaksikud kasutavad reaalajas teabevooge. Sellised andmed nagu eelseisvad saadetised, sõidukite asukohad ja laoseisud võivad aidata hinnata tarneahela hetkeseisu. Neid digitaalseid kaksikuid saab programmeerida teatud sündmuste korral, näiteks kui toode on otsas, tegema konkreetseid toiminguid.
COVID-19 pandeemia valguses võivad tarneahela digitaalsed mudelid aidata riske maandada. Digitaalsed kaksikud võimaldavad täpselt jälgida ja edastada olulisi varasid, nagu vaktsiinid, laboriproovid ja muud meditsiiniseadmed.
Varad, nagu vaktsiinid, nõuavad transportimisel teatud temperatuuri, mida saab jälgida digitaalsete kaksikute abil.
3. Tervishoid
Digitaalse kaksiktehnoloogia abil saavad arstid peagi luua virtuaalseid organeid, mida saab konkreetse patsiendi jaoks kohandada. Saksamaal Heidelbergi ülikooli haigla kardioloogiakliiniku teadlased on juba alustanud digitaalse kaksiku simuleerimist. süda. Virtuaalset südant saab kasutada patsiendi südamehaiguse progresseerumise ja ravivastuste prognoosimiseks.
Neid digitaalseid kaksikuid kasutades saavad arstid enne otsuste tegemist näha südameoperatsiooni edukust. Keerulisemad riskimudelid, nagu digitaalsed kaksikud, võivad leida lahendusi, mis sobivad konkreetsele patsiendile, mitte ainult konkreetsele riskirühmale.
4. Digitaalsed kaksiklinnad
Seoses kasvava nõudlusega arukate linnade järele kogutakse linnades peagi tohutul hulgal andmeid. Nutikate linnade eesmärk on jälgida linna igasugust tegevust, alates liiklusandmetest, kontaktide jälgimisest ja keskkonnanäitajatest.
Selle tulemusena võimaldab nende andmete kättesaadavus meil peagi luua tervetest linnadest digitaalsed kaksikud.
Järgi Arup"Linna digitaalse kaksiku lubadus on aidata luua simulatsioonikeskkonda, katsetada poliitikavalikuid, tuua välja sõltuvusi ja võimaldada koostööd poliitikavaldkondade vahel, parandades samal ajal kodanike ja kogukondadega suhtlemist."
Kõiki neid andmeid saab kasutada stsenaariumide kavandamiseks ja tulevaste katastroofide ennetamiseks.
Edukas digitaalne sõpruslinn aitab teavitada poliitilisi otsuseid samuti. Andmed ilma, transpordiharjumuste ja loendusandmete kohta võivad võimaldada kohalike omavalitsuste ametnikel teha rohkem andmepõhiseid algatusi.
Kui linnad saavad pakkuda oma kodanikele kasulikke portaale, siis linna digikaksik suudab tabada ka oma reaalse elukaaslase vajadusi ja nõudmisi.
Järeldus
Digitaalne kaksiktehnoloogia annab erinevatele tööstusharudele võimaluse teha paremaid otsuseid.
Kui panused on suured, näiteks tervishoius või lennutööstuses, on ettevõtted valmis investeerima digitaalsetesse kaksikutesse, et tagada igasuguste riskide maandamine.
Keerulised sektorid, nagu tarneahela juhtimine, saavad kasu sellest, et nad suudavad näha süsteemi peaaegu kõiki detaile.
Lisaks võivad need sektorid kasutada tehisintellekti ja masinõpet süsteemi täiustamiseks, kuna tegelikust maailmast kogutakse rohkem andmeid.
Kui see artikkel oli teile arusaadav, jagage seda artiklit ja tellige HashDork's iganädalane uudiskiri lisateabe saamiseks viimaste tehisintellekti ja tulevikutehnoloogia uudiste kohta.
Jäta vastus