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数字孪生:它们是什么、它们的用途以及为什么我们很快就会拥有一个

Posted: Thu Dec 05, 2024 4:59 am
by nurnobi95
数字孪生是一个最近开始占据中心舞台的概念,尽管它可能看起来更像是一个与科幻小说联系更紧密的术语,但这项始于 20 世纪 60 年代的技术将帮助我们提高性能并预测未来的行为。
数字孪生的概念自 20 世纪 60 年代以来就一直存在,一些人认为NASA 在其太空探索任务中率先使用了数字孪生技术,当时它所行驶的每艘航天器都被精确地复制到地面版本中以预测未来的行为。

尽管如此,直到几年前,这项技术才开始被各个行业、不同场景大规模采用。

从能源和运输行业,到制造工艺或医药,数字孪生是了解机械和仪器甚至人类对特定流程如何反应的关键。

什么是数字孪生?
为了大大简化这个概念,数字孪生是物理事物的虚拟复制品,无论是流程、产品还是人。为了创建双胞胎,您需要实时监控数据。为此,应用了连接到物理对象的物联网传感器。这些传感器提取的信息提供给创建的虚拟模型来复制和模拟它们的行为。

目标始终是(或在大多数情况下)提高主体在现 paytm 数据库 实世界中的表现,并使其能够通过机器学习和模拟来预测可能发生的变化的影响。

换句话说,数字孪生让我们能够看到现实世界中的实物资产现在正在发生什么,以及它在未来可能会如何反应。

数字双胞胎

哪些数字模型已经投入运行?
我们不能否认,到目前为止我们提到的一切听起来更像是科幻小说而不是现实。然而, 数字孪生技术 不是未来,而是现在。

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已经有物联网传感器收集现实世界机器上的数据,以便在云环境中进行分析。根据 GlobalData的数据,目前 推动数字孪生 在不同行业采用的三种技术趋势:

从 5G 到 6G 的路径:随着 新一代移动网络的 部署,数字孪生将能够利用 高速 、 低延迟的连接 将数据实时传输到虚拟孪生。
数字关系和合作伙伴关系——同一行业的公司或组织可以共同合作,在特定市场开发 数字孪生主张。例如,一些能源行业公司与能源管理和自动化公司以及工业软件公司合作,为石油和天然气市场创建数字孪生。目标是改善 资产绩效、增强 可持续性 并最大限度地提高 投资回报。
个性化医疗:数字双胞胎用于 临床试验 来验证药物。下一步预计将创建一个患者的数字双胞胎,对患者进行测试,并指出哪一种药物效果最好。
至于 目前的用途,有好几种。例如,数字孪生用于喷气发动机、机车发动机和发电涡轮机等发电设备。袖扣可让您确定必要维护的最后期限。

另一方面,由于数字孪生 旨在反映产品的整个生命周期,因此它们应用于从设计到成品的制造的所有阶段也就不足为奇了。

正如在开发过程中使用数字孪生可以改进产品一样,它也可以应用于患者接受的医疗保健。该传感器系统可以跟踪各种 健康指标 并报告有关个人健康状况的关键信息。这有助于并加速诊断以及适当的治疗。

人类数字双胞胎

人类数字双胞胎
值得注意的是 数字孪生 在培训中的应用,因为它允许生成几乎所有东西的真实规模的复制品,并且学生可以探索它们。毫无疑问,这对于飞行员的培训非常有用,尤其是在医学方面。

达索系统的“生命之心”项目开发了 人类心脏的模型。它是如此精确,以至于外科医生可以分析并允许外科医生代表器官的一系列假设场景,应用不同的程序和医疗设备,就好像他们正在处理真正的心脏一样。

关于 完整人类数字双胞胎的开发,还有很多工作要做,因为目前它们只关注 人的特定阶段 或特定病理。即便如此, 研究 仍然集中在寻求 人类数字双胞胎的进化, 尽管他们指出还有很长的路要走,不仅因为它们极其复杂,而且因为涉及很多方面,特别是问题安全和社会道德。