Pieaugot mūsu rīcībā esošo datu apjomam, palielinās arī noderīgas informācijas apjoms, ko varam izmantot svarīgu lēmumu pieņemšanai reālajā pasaulē. Šos lēmumus nosaka datu punktu kopsavilkumi, modeļi un simulācijas. Lielo datu laikmetā tNākamais solis šajā virzienā ir digitālo dvīņu koncepcija.
Digitālais dvīnis ir kāda fiziska objekta vai procesa virtuāls attēlojums. Tās ir simulācijas, kas var paredzēt, kā konkrēts objekts vai pakalpojums darbosies reālajā pasaulē.
Dažādas nozares ir sākušas meklēt iespēju ieviest savu produktu un pakalpojumu digitālos dvīņus, lai veiktu visu veidu uzlabojumus.
Apskatīsim digitālo dvīņu vēsturi un to, kā tie atšķiras no mūsdienās visbiežāk izmantotajām simulācijām. Mēs arī aplūkosim, kā digitālie dvīņi var radīt revolūciju dažādās nozarēs, sākot no veselības aprūpes un beidzot ar ražošanu vai pat veselām pilsētām.
Kas ir Digital Twin?
Vēsture
Termins "digitālais dvīnis" pirmo reizi parādījās NASA dokumentos 2010. gadā. Digitālais dvīnis tika aprakstīts kā "integrēta daudzfiziska, daudzu mērogu varbūtības simulācija transportlīdzeklim vai sistēmai, kas izmanto labākos pieejamos fiziskos modeļus, sensoru atjauninājumus, autoparka vēsturi. utt., lai atspoguļotu tā lidojošā dvīņa dzīvi.
Šī tehnoloģija vēlāk iedvesmoja ASV gaisa spēkus, kas nodarbināja digitālie dvīņi gaisa kuģu korpusiem, lai prognozētu nogurumu un bojājumus. Viņi šo tehnoloģiju sauca par Airframe Digital Twin, un tās mērķis bija kalpot kā virtuāls veselības sensors visā atsevišķa gaisa kuģa dzīves ciklā.
Digitālais dvīnis pret modeļiem
Viens no galvenajiem digitālā dvīņa aspektiem ir tas, ka dvīnim ir jābūt atbilstošam objektam reālajā pasaulē. Digitālais dvīnis ir vairāk nekā tikai projekts vai shēma.
Mūsdienu digitālā dvīņa definīcija uzskata par labāko, ja digitālais modelis un fiziskais objekts tiek iecerēti vienlaikus. Laika gaitā šie dvīņi “aug” kopā.
Digitālā dvīņu pieeja ražošanai ietvertu digitālo dvīņu pat pēc prototipa stadijas. Datus, kas iegūti no prototipa, varētu izmantot, lai uzlabotu digitālo dvīņu. Uzlabotais modelis pēc tam var paredzēt nākotnes prototipu veiktspēju.
Digitālo dvīņu raksturojums
- Savienojumi
Digitālajam dvīņam ir nepieciešams savienojums. Attiecībām starp digitālo dvīņu un tā līdzinieku reālajā dzīvē ir nepieciešama uzticama datu plūsma. Digitālā dvīņu tehnoloģija var izmantot lietu internetu (IoT) un mašīnmācīšanos (ML), lai analizētu datus, kas nepārtraukti nāk no sensoriem no vairākiem avotiem. - Homogenizācija
Sakarā ar pieejamās skaitļošanas jaudas pieaugumu, mēs tagad varam realizēt gandrīz homogenizētu datu no dažādiem avotiem. Un tā kā visi nepieciešamie dati tiek tverti vienā entītijā, tos ir daudz vieglāk koplietot. - Pārprogrammējamība
Digitālā dvīņu tehnoloģija ļauj mums pārprogrammēt pakalpojumus un produktus, pamatojoties uz atsauksmēm reāllaikā. Izmantojot ML, mēs varam iegūt digitālos dvīņus, kas pat kļūst gudrāki lēmumu pieņemšanā, jo tiek savākts vairāk datu. - Modularitāte
Lielas, sarežģītas sistēmas, kas uzņemtas, izmantojot digitālo dvīņu tehnoloģiju, gūst labumu no dizaina modularitātes. DT var ļaut ražotājiem noskaidrot, kuri konkrētie ierīces komponenti nedarbojas.
Digitālās dvīņu lietojumprogrammas
Digitālos dvīņus var izmantot gandrīz jebkurā nozarē. Šāds spēcīgs modelis varētu uzlabot konkrēta produkta vai pakalpojuma projektēšanas, ražošanas un darbības posmus. Tālāk ir sniegti daži piemēri, kā digitālās dvīņu tehnoloģijas var izmantot noteiktās nozarēs.
1. Aviācija
Izmantojot digitālos dvīņus, uzņēmumi tagad var iegūt digitālo pēdu no visa produkta dzīvesveida, sākot no dizaina līdz darbībai.
Piemēram, kosmosa uzņēmums Boeing izmanto digitālos dvīņus, lai izstrādātu savu lidaparātu. Viņi var simulēt visas lidmašīnas daļas, lai prognozētu, kā un kad tās varētu neizdoties nākotnē.
Šī veida uz modeļiem balstīta inženierija paātrina pētniecību un attīstību un ļauj izveidot integrētu sistēmu. Projektēšanas, ražošanas un darbības posmi tagad darbojas paralēli un koplieto datus.
2. Piegādes ķēdes
Reāli var izmantot digitālos dvīņus piegādes ķēdes izveidot detalizētu piegādes ķēdes uzvedības modeli. Digitālie dvīņi ļauj veikt pielāgojumus lidojuma laikā un ļoti detalizētu priekšstatu par visu piegādes ķēdi.
Piegādes ķēdes digitālie dvīņi izmanto reāllaika informācijas plūsmas. Dati, piemēram, gaidāmie sūtījumi, transportlīdzekļu atrašanās vietas un inventārs, var palīdzēt novērtēt piegādes ķēdes pašreizējo stāvokli. Šos digitālos dvīņus var ieprogrammēt, lai tie veiktu noteiktu darbību, tiklīdz notiek noteikti notikumi, piemēram, kad produkts vairs nav pieejams.
Ņemot vērā COVID-19 pandēmiju, piegādes ķēdes digitālie modeļi var palīdzēt mazināt riskus. Digitālie dvīņi ļauj precīzi izsekot un piegādāt svarīgus līdzekļus, piemēram, vakcīnas, laboratorijas paraugus un citu medicīnisko aprīkojumu.
Līdzekļiem, piemēram, vakcīnām, transportēšanas laikā ir nepieciešama noteikta temperatūra, ko var uzraudzīt, izmantojot digitālos dvīņus.
3. Healthcare
Izmantojot digitālo dvīņu tehnoloģiju, ārsti drīzumā var izveidot virtuālus orgānus, kurus var pielāgot konkrētam pacientam. Zinātnieki Heidelbergas Universitātes slimnīcas Kardioloģijas klīnikā Vācijā jau ir sākuši simulēt digitālo dvīņu sirds. Virtuālo sirdi var izmantot, lai prognozētu pacienta sirds slimības progresēšanu un atbildes reakciju uz zāļu ārstēšanu.
Izmantojot šos digitālos dvīņus, ārsti var redzēt sirds operācijas panākumu līmeni pirms jebkādu lēmumu pieņemšanas. Sarežģītāki riska modeļi, piemēram, digitālie dvīņi, var atrast risinājumus, kas ir piemēroti konkrētam pacientam, nevis tikai konkrētai riska grupai.
4. Digitālās sadraudzības pilsētas
Pieaugot pieprasījumam pēc viedajām pilsētām, pilsētās drīzumā tiks savākts milzīgs datu apjoms. Viedo pilsētu mērķis ir izsekot visu veidu pilsētas aktivitātēm, sākot no satiksmes datiem, kontaktu izsekošanas un vides indikatoriem.
Rezultātā šo datu pieejamība ļaus mums drīzumā izveidot digitālos dvīņus no veselām pilsētām.
Saskaņā ar ARUP"Pilsētas digitālās dvīņu solījums ir palīdzēt nodrošināt simulācijas vidi, pārbaudīt politikas iespējas, atklāt atkarības un nodrošināt sadarbību dažādās politikas jomās, vienlaikus uzlabojot sadarbību ar iedzīvotājiem un kopienām."
Visus šos datus var izmantot scenāriju plānošanai un turpmāku katastrofu novēršanai.
Veiksmīga digitālā sadraudzības pilsēta palīdzēs informēt politikas veidošanas lēmumi arī. Dati par laikapstākļiem, transporta modeļiem un tautas skaitīšanas datiem var ļaut vietējās valdības ierēdņiem īstenot vairāk uz datiem balstītas iniciatīvas.
Ja pilsētas saviem iedzīvotājiem var nodrošināt noderīgus portālus, tad pilsētas digitālais dvīnis var aptvert arī reālās dzīves partnera vajadzības un prasības.
Secinājumi
Digitālā dvīņu tehnoloģija ļauj dažādām nozarēm pieņemt labākus lēmumus.
Ja likmes ir augstas, piemēram, veselības aprūpē vai aviācijas nozarē, uzņēmumi ir gatavi ieguldīt digitālajos dvīņos, lai nodrošinātu jebkāda riska mazināšanu.
Sarežģītas nozares, piemēram, piegādes ķēdes pārvaldība, gūs labumu, ja sistēmā varēs redzēt praktiski visas detaļas.
Turklāt šīs nozares var izmantot AI un mašīnmācīšanos, lai uzlabotu sistēmu, jo tiek savākts vairāk datu no reālās pasaules.
Ja šis raksts jums šķita saprotams, kopīgojiet šo rakstu un abonējiet HashDork iknedēļas biļetens lai iegūtu vairāk rakstu par jaunākajām AI un Future Tech ziņām.
Atstāj atbildi