一.什么是數(shù)字孿生
數(shù)字孿生(Digital Twin,DT)目前沒有嚴(yán)格定義，一般認(rèn)為“創(chuàng)建一個真實系統(tǒng)的虛擬副本，從而為我們提供一個平臺來回顧真實系統(tǒng)中不同決策的活動、交互和結(jié)果”。DT可以認(rèn)為是一種社會工具，DT可以描述為：對構(gòu)建真實世界(主體)的數(shù)字副本，該副本與主體以數(shù)學(xué)概念上的同態(tài)形式存在，以通過對副本的行為來理解和控制主體行為為目的的系統(tǒng)。
數(shù)字孿生的主要目的是通過副本來認(rèn)知和改造主體。
目前系統(tǒng)介紹DT的書籍和資料不多，有興趣可以讀一下spring出版的“Maryam Farsi•Alireza Daneshkhah•Amin Hosseinian-Far•Hamid Jahankhani Editors,Digital Twin Technologies and Smart Cities,Springer Nature Switzerland AG 2020”
二.數(shù)字孿生的核心
從數(shù)學(xué)角度講DT的核心是副本和主體的同態(tài)，從物理角度講DT是一組鏡像，從生物學(xué)講DT是仿生或克隆。
DT的技術(shù)基礎(chǔ)：通訊、傳感、控制、分析、可視化。目前的技術(shù)發(fā)展已為DT發(fā)展做好了儲備，5G解決高性能同步通訊問題、智能傳感器和邊緣技術(shù)實現(xiàn)感知、智能控制理論實現(xiàn)自適應(yīng)和自洽控制、大數(shù)據(jù)實現(xiàn)分析、VR/AR/MR實現(xiàn)可視化。
DT的價值核心是通過副本可以進行實現(xiàn)對主體不能進行的行為，通過這種行為可以快速可靠獲取實現(xiàn)對主體期望目標(biāo)的可行方案和方案，安全有效地改造主體。
三.數(shù)字孿生可以做什么
DT目前在工業(yè)制造、決策系統(tǒng)得到應(yīng)用。理論上講DT可以應(yīng)用于各個行業(yè)，包括科學(xué)研究、工程實踐和社會人文研究。
DT主要應(yīng)用于需要對主體進行實驗性、破壞性、驗證性、改造性、嘗試性等的認(rèn)知和改造的所有場合。
進一步，主體可以是人們通過思維構(gòu)建出的實體或者是虛擬實體。
機器互為博弈就是一種DT思維，如AlphaGo通過自我下棋學(xué)習(xí)圍棋。
四.數(shù)字孿生的研究重點
DT的研究重點：
1.副本與主體屬性的同態(tài)感知，需要解決感知裝置和感知數(shù)據(jù)融合問題。該研究與IoT有密切聯(lián)系。
2.副本與主體的屬性同步，需要研究同步通訊和實時形態(tài)重構(gòu)。該研究與5G通訊和邊緣計算有密切聯(lián)系。
3.復(fù)雜屬性關(guān)系間的影響模型，是一個復(fù)雜系統(tǒng)，計算能力和計算方法是關(guān)鍵。該研究與高性能計算有密切聯(lián)系。
4.元知識庫及其應(yīng)用，針對主體部分和全體組分及其運動的知識認(rèn)知和應(yīng)用。該研究與大數(shù)據(jù)有密切聯(lián)系。
5.副本的真實感構(gòu)建和沉浸式觀測，主要研究如何可視化描述主體。該研究與VR/AR/MR有密切聯(lián)系。
五.數(shù)字孿生的產(chǎn)業(yè)特點
1.高技術(shù)集聚行業(yè)
2.定制化程度較高
3.較高不可仿照性
4.較強行業(yè)獨立性
5.設(shè)備方法產(chǎn)品化
6.以服務(wù)形態(tài)為主
