Khi lượng dữ liệu chúng ta có tăng lên, thì lượng thông tin hữu ích mà chúng ta có thể sử dụng để đưa ra các quyết định quan trọng trong thế giới thực cũng vậy. Tóm tắt, mô hình và mô phỏng các điểm dữ liệu thông báo cho những quyết định này. Trong thời đại của Dữ liệu lớn, tbước tiếp theo cuối cùng của ông là khái niệm về cặp song sinh kỹ thuật số.
Một cặp song sinh kỹ thuật số là một đại diện ảo của một số đối tượng hoặc quá trình vật lý. Đây là những mô phỏng có thể dự đoán một đối tượng hoặc dịch vụ cụ thể sẽ hoạt động như thế nào trong thế giới thực.
Nhiều ngành công nghiệp khác nhau đã bắt đầu xem xét việc triển khai các sản phẩm và dịch vụ song sinh kỹ thuật số của riêng họ để thực hiện tất cả các loại cải tiến.
Hãy cùng xem lại lịch sử của các cặp song sinh kỹ thuật số, và chúng khác biệt như thế nào so với các mô phỏng được sử dụng phổ biến nhất hiện nay. Chúng ta cũng sẽ xem xét cách các cặp song sinh kỹ thuật số có thể cách mạng hóa các ngành công nghiệp khác nhau, từ chăm sóc sức khỏe, sản xuất hoặc thậm chí toàn bộ thành phố.
Digital Twin là gì?
Lịch sử
Thuật ngữ “song sinh kỹ thuật số” lần đầu tiên xuất hiện trong các tài liệu của NASA vào năm 2010. Cặp song sinh kỹ thuật số được mô tả là “một mô phỏng xác suất đa vật lý, đa tỷ lệ của một phương tiện hoặc hệ thống sử dụng các mô hình vật lý tốt nhất hiện có, cập nhật cảm biến, lịch sử đội xe , v.v., để phản ánh cuộc sống của cặp song sinh bay của nó. "
Công nghệ này sau đó đã truyền cảm hứng cho Không quân Hoa Kỳ, lực lượng sử dụng sinh đôi kỹ thuật số của khung máy bay của họ để dự đoán sự mệt mỏi và hư hỏng. Họ gọi công nghệ này là Airframe Digital Twin và nó nhằm mục đích hoạt động như một cảm biến sức khỏe ảo trong suốt vòng đời của từng chiếc máy bay.
Bản sao kỹ thuật số so với người mẫu
Một trong những khía cạnh quan trọng của một cặp song sinh kỹ thuật số là cặp song sinh phải có một đối tượng tương ứng trong thế giới thực. Cặp song sinh kỹ thuật số không chỉ là một bản thiết kế hay sơ đồ.
Định nghĩa hiện đại của song sinh kỹ thuật số cho rằng tốt nhất là mô hình kỹ thuật số và đối tượng vật lý được hình thành cùng một lúc. Cặp song sinh này “lớn lên” cùng nhau khi thời gian trôi qua.
Một cách tiếp cận song sinh kỹ thuật số đối với sản xuất sẽ liên quan đến song sinh kỹ thuật số ngay cả khi đã qua giai đoạn nguyên mẫu. Dữ liệu thu được từ nguyên mẫu có thể được sử dụng để cải tiến bộ đôi kỹ thuật số. Mô hình cải tiến sau đó có thể dự đoán hiệu suất của các nguyên mẫu trong tương lai.
Đặc điểm của Digital Twins
- Kết nối
Một cặp song sinh kỹ thuật số yêu cầu kết nối. Mối quan hệ giữa một đối tác kỹ thuật số và đối tác đời thực của nó đòi hỏi một luồng dữ liệu đáng tin cậy. Công nghệ song sinh kỹ thuật số có thể sử dụng Internet of Things (IoT) và Máy học (ML) để phân tích dữ liệu liên tục đến từ các cảm biến từ nhiều nguồn. - Đồng nhất hóa
Do sự gia tăng của sức mạnh tính toán có sẵn, giờ đây chúng ta có thể nhận ra rằng gần như đồng nhất dữ liệu đến từ các nguồn khác nhau. Và bởi vì tất cả dữ liệu cần thiết được thu thập trong một thực thể duy nhất, nó có thể dễ dàng chia sẻ hơn nhiều. - Khả năng lập trình lại
Công nghệ song sinh kỹ thuật số cho phép chúng tôi lập trình lại các dịch vụ và sản phẩm dựa trên phản hồi trong thời gian thực. Sử dụng ML, chúng ta có thể có những cặp song sinh kỹ thuật số thậm chí còn trở nên thông minh hơn trong việc ra quyết định khi thu thập được nhiều dữ liệu hơn. - Mô đun
Các hệ thống lớn, phức tạp được chụp bằng công nghệ kép kỹ thuật số được hưởng lợi từ tính mô đun của thiết kế. DT có thể cho phép các nhà sản xuất tìm ra thành phần cụ thể nào trong một thiết bị đang hoạt động kém hiệu quả.
Ứng dụng đôi kỹ thuật số
Cặp song sinh kỹ thuật số có thể được áp dụng cho hầu hết mọi ngành công nghiệp. Một mô hình mạnh mẽ như vậy có thể cải thiện các giai đoạn thiết kế, sản xuất và vận hành của một sản phẩm hoặc dịch vụ cụ thể. Sau đây là một số ví dụ về cách các công nghệ kỹ thuật số đôi có thể được áp dụng cho một số lĩnh vực nhất định.
1. Hàng không
Sử dụng cặp song sinh kỹ thuật số, các công ty giờ đây có thể có dấu ấn kỹ thuật số về toàn bộ phong cách sống của sản phẩm, từ thiết kế đến hoạt động.
Ví dụ, công ty hàng không vũ trụ Boeing sử dụng cặp song sinh kỹ thuật số để thiết kế máy bay của họ. Họ có thể chạy mô phỏng tất cả các bộ phận của máy bay để dự đoán cách thức và thời điểm chúng có thể hỏng hóc trong tương lai.
Đây là loại kỹ thuật dựa trên mô hình tăng tốc nghiên cứu và phát triển và cho phép tạo ra một hệ thống tích hợp. Các giai đoạn thiết kế, sản xuất và vận hành giờ đây chạy song song và chia sẻ dữ liệu với nhau.
2. Chuỗi cung ứng
Cặp song sinh kỹ thuật số có thể được sử dụng trong thực tế chuỗi cung ứng để tạo ra một mô hình chi tiết về hành vi của chuỗi cung ứng. Cặp song sinh kỹ thuật số cho phép các điều chỉnh nhanh chóng và một cái nhìn rất chi tiết về toàn bộ chuỗi cung ứng.
Các cặp song sinh kỹ thuật số trong chuỗi cung ứng sử dụng nguồn cấp thông tin thời gian thực. Dữ liệu như lô hàng sắp tới, vị trí xe và hàng tồn kho có thể giúp đánh giá trạng thái hiện tại của chuỗi cung ứng. Những cặp song sinh kỹ thuật số này có thể được lập trình để thực hiện một hành động cụ thể sau khi một số sự kiện nhất định xảy ra, chẳng hạn như khi sản phẩm hết hàng.
Trong bối cảnh đại dịch COVID-19, các mô hình kỹ thuật số của chuỗi cung ứng có thể giúp giảm thiểu rủi ro. Cặp song sinh kỹ thuật số cho phép theo dõi và phân phối chính xác các tài sản quan trọng như vắc xin, mẫu phòng thí nghiệm và các thiết bị y tế khác.
Các tài sản như vắc xin yêu cầu nhiệt độ nhất định trong quá trình vận chuyển, có thể được theo dõi bằng cách sử dụng cặp song sinh kỹ thuật số.
3. chăm sóc sức khỏe
Sử dụng công nghệ kỹ thuật số sinh đôi, các bác sĩ có thể sớm tạo ra các cơ quan ảo có thể được tùy chỉnh cho một bệnh nhân cụ thể. Các nhà khoa học tại Phòng khám Tim mạch tại Bệnh viện Đại học Heidelberg, Đức đã bắt đầu mô phỏng một cặp song sinh kỹ thuật số của một tim. Trái tim ảo có thể được sử dụng để dự đoán sự tiến triển của bệnh tim của bệnh nhân và phản ứng với các phương pháp điều trị bằng thuốc.
Sử dụng cặp song sinh kỹ thuật số này, các bác sĩ có thể xem tỷ lệ thành công của ca phẫu thuật tim trước khi đưa ra bất kỳ quyết định nào. Các mô hình rủi ro phức tạp hơn như cặp song sinh kỹ thuật số có thể tìm ra giải pháp phù hợp với một bệnh nhân cụ thể chứ không chỉ là giải pháp cho một nhóm nguy cơ cụ thể.
4. Thành phố đôi kỹ thuật số
Với nhu cầu ngày càng tăng về các thành phố thông minh, sẽ sớm có một lượng lớn dữ liệu được thu thập tại các thành phố. Thành phố thông minh nhằm theo dõi tất cả các loại hoạt động của thành phố, từ dữ liệu giao thông, truy tìm liên lạc và các chỉ số môi trường.
Do đó, sự sẵn có của dữ liệu này sẽ cho phép chúng tôi sớm tạo ra các cặp song sinh kỹ thuật số trên toàn bộ thành phố.
Theo Arup, “Lời hứa của bộ đôi kỹ thuật số thành phố là giúp cung cấp một môi trường mô phỏng, thử nghiệm các lựa chọn chính sách, đưa ra các yếu tố phụ thuộc và cho phép hợp tác trên các lĩnh vực chính sách, đồng thời cải thiện sự tham gia của người dân và cộng đồng.”
Tất cả dữ liệu này có thể được sử dụng để lập kế hoạch kịch bản và ngăn chặn các thảm họa trong tương lai.
Một thành phố song sinh kỹ thuật số thành công sẽ giúp cung cấp thông tin ra quyết định chính sách cũng. Dữ liệu về thời tiết, mô hình giao thông và dữ liệu điều tra dân số có thể cho phép các quan chức chính quyền địa phương có nhiều sáng kiến dựa trên dữ liệu hơn.
Nếu các thành phố có thể cung cấp các cổng thông tin hữu ích cho công dân của nó, thì một cặp song sinh kỹ thuật số của thành phố cũng có thể nắm bắt được nhu cầu và yêu cầu của đối tác ngoài đời thực của nó.
Kết luận
Công nghệ song sinh kỹ thuật số đang trao quyền cho các ngành công nghiệp khác nhau để đưa ra quyết định tốt hơn.
Khi cổ phần cao, chẳng hạn như trong lĩnh vực chăm sóc sức khỏe hoặc ngành hàng không, các công ty sẵn sàng đầu tư vào các cặp song sinh kỹ thuật số để đảm bảo rằng mọi rủi ro đều được giảm thiểu.
Các lĩnh vực phức tạp như quản lý chuỗi cung ứng sẽ được hưởng lợi từ việc có thể nhìn thấy hầu như mọi cấp độ chi tiết trong một hệ thống.
Hơn nữa, các lĩnh vực này sau đó có thể sử dụng AI và Học máy để cải thiện hệ thống khi có nhiều dữ liệu hơn được thu thập từ thế giới thực.
Nếu bạn thấy bài viết này sâu sắc, hãy chia sẻ bài viết này và đăng ký HashDork's hàng tuần bản tin để biết thêm các bài viết về tin tức mới nhất về AI & Công nghệ tương lai.
Bình luận