你相信平行宇宙吗？平行宇宙是指从某个宇宙中分离出来，与原宇宙平行存在着的既相似又不同的其他宇宙。平行宇宙的概念来自量子力学，因为量子力学有一个不确定性，就是量子的不确定性。在20世纪50年代，有的物理学家在观察量子的时候，发现每次观察的量子状态都不相同。而由于宇宙空间的所有物质都是由量子组成，所以这些科学家推测既然每个量子都有不同的状态，那么宇宙也有可能并不只是一个，而是由多个类似的宇宙组成。在这些宇宙中，也有和我们的宇宙以相同的条件诞生的宇宙，还有可能存在着和人类居住的星球相同的、或是具有相同历史的行星，也可能存在着跟人类完全相同的人
数字孪生
数字孪生是综合运用感知、计算、建模等信息技术，通过软件定义，对物理空间进行描述、诊断、预测、决策，进而实现物理空间与赛博空间的交互映射
数字孪生定义：实现物理空间在赛博空间交互映射的通用使能技术
数字孪生的内涵，涵盖五大内容
数字孪生的内涵
数字孪生典型特征
- 数据驱动 数字孪生的本质是在比特的汪洋中重构原子的运行轨道，以数据的流动实现物理世界的资源优化
- 模型支撑 数字孪生的核心是面向物理实体和逻辑对象建立机理模型或数据驱动模型，形成物理空间在赛博空间的虚实交互
- 软件定义 数字孪生的关键是将模型代码化、标准化，以软件的形式动态模拟或监测物理空间的真实状态、行为和规则
- 精准映射 通过感知、建模、软件等技术，实现物理空间在赛博空间的全面呈现、精准表达和动态监测
- 智能决策 未来数字孪生将融合人工智能等技术，实现物理空间和赛博空间的虚实互动、辅助决策和持续优化
数字孪生技术架构 分为物理层、数据层、模型层、功能层
数字孪生技术架构
数字孪生应用场景
- 数字化设计：数字孪生+产品创新
- 虚拟工厂：数字孪生+生产制造全过程管理
- 设备预测性维护：数字孪生+设备管理
- 智慧城市：数字孪生+城市运行管理
- 车联网：数字孪生+V2X 推动了自动驾驶智能化水平、交通安全保障水平和公共交通服务效率的提升
- 智慧医疗：数字孪生+医疗服务
数字孪生驱动要素
从根本上讲，数字孪生是以数字化的形式对某一物理实体过去和目前的行为或流程进行动态呈现，有助于提升企业绩效
将数字孪生应用于部署资产能够提供深刻洞见，而将数字孪生应用于生产流程则能够产生功能强大的应用程序。下图呈现的物理世界与数字世界的交互作用，体现了数字孪生所具备的巨大潜力：数以千计的传感器持续开展重要检测，并向数字化平台传输数据；数字化平台进而开展准实时分析，通过比较透明的形式优化运营流程。该模型呈现了五大驱动要素
- 传感器 生产流程中配置的传感器可发出信号，数字孪生可通过信号获取实际流程相关的运营和环境数据
- 数据 传感器提供的实际运营和环境数据将在聚合后与企业数据合并，企业数据包括物料清单、企业系统和设计规范等
- 集成 传感器通过集成技术(边缘、通信技术和安全)达成物理世界和数字世界之间的数据传输
- 分析 数字孪生利用分析技术开展算法模拟和可视化程序，进而分析数据，提供洞见
- 数字孪生 该程序综合以上所有要素，建立物流实体和流程的准实时数字化模型，旨在识别不同层面偏离理想状态的异常情况
- 促动器 若确定应当采取实际行动，则数字孪生将在人工干预的情况下通过促动器开展实际行动，推进实际流程的开展
生产流程数字孪生模型
数字孪生架构呈现的是物理世界到数字世界，再从数字世界到物理世界的过程
数字孪生概念体系架构
数字孪生的创建包含两个主要关注领域
- 设计数字孪生的流程和产品生命周期的信息要求——从资产的设计到资产在真实世界中的现场使用和维护
- 创建使能技术，整合真实资产及其数字孪生，使传感器数据与企业核心系统中的运营交易信息实现实时流动
数字孪生概念体系架构
数字孪生概念体系架构可视为制造流程数字孪生模型组成部分的扩展视图或内部视图，相同的基本原则也可应用于任何数字孪生设置。可分为六大步骤
- 创建 包括给物理过程配备大量传感器，以检测获取物理过程及其环境的关键数据
- 传输 有助于实现流程和数字平台之间进行无缝、实时的双向整合/互联。网络传输是促使数字孪生成为现实的重大变革之一，包括边缘处理、传输接口和边缘安全三大组成部分
- 聚合 可支持将获得的数据存入数据储存库中，并进行处理以备用于分析
- 分析 将数据进行分析并做可视化处理
- 洞见
- 行动
逻辑结构
数字孪生逻辑架构
数字孪生从传感器收集数据作为事件数据(又称为流数据)，以反映资产的当前状态和表现以及资产的运行环境。数据可以从传感器直接收集，或者通过数据馈送间接收集; 所收集和扩充的数据将呈现给数字孪生建模子系统，以产生资产当前状态以及可能的预测状态的实时模型。简单的模型在本质上可以是算法的。更复杂的模型可能涉及更深层次的分析，这种分析使用统计方法或机器学习来产生资产的当前状态和/或预测状态; 所收集和扩充的数据也被发送至数字孪生的状态管理组件中，此数据被分析组件记录下来以进行后续的离线分析。由于数字孪生如实地代表资产，所以态势感知被用来确定是否有必要对相关方进行行为控制或通知
将机器学习应用于数字孪生系统
如何着手部署
随着存储和计算的成本日益走低，数字孪生的应用案例与潜在收益大幅上涨，并转而提升商业价值
数字孪生的商业价值
打造数字孪生流程时，一项重大挑战在于确定数字孪生模型的最优方案
- 设想可能性 所设想的产品或生产流程对企业弥足珍贵，因此必须投资创建数字孪生；存在一些尚不明朗的未知流程或产品问题，有望为客户或企业创造价值
- 确定流程
- 试运行项目
- 实现流程工业化
- 扩大数字孪生规模
- 监控与检测
数字孪生初步部署概览
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