你相信平行宇宙嗎？平行宇宙是指從某個宇宙中分離出來，與原宇宙平行存在著的既相似又不同的其他宇宙。平行宇宙的概念來自量子力學，因為量子力學有一個不確定性，就是量子的不確定性。在20世紀50年代，有的物理學家在觀察量子的時候，發現每次觀察的量子狀態都不相同。而由於宇宙空間的所有物質都是由量子組成，所以這些科學家推測既然每個量子都有不同的狀態，那麼宇宙也有可能並不只是一個，而是由多個類似的宇宙組成。在這些宇宙中，也有和我們的宇宙以相同的條件誕生的宇宙，還有可能存在著和人類居住的星球相同的、或是具有相同歷史的行星，也可能存在著跟人類完全相同的人
數字孿生
數字孿生是綜合運用感知、計算、建模等信息技術，通過軟件定義，對物理空間進行描述、診斷、預測、決策，進而實現物理空間與賽博空間的交互映射
數字孿生定義：實現物理空間在賽博空間交互映射的通用使能技術
數字孿生的內涵，涵蓋五大內容
數字孿生的內涵
數字孿生典型特徵
- 數據驅動 數字孿生的本質是在比特的汪洋中重構原子的運行軌道，以數據的流動實現物理世界的資源優化
- 模型支撐 數字孿生的核心是面向物理實體和邏輯對象建立機理模型或數據驅動模型，形成物理空間在賽博空間的虛實交互
- 軟件定義 數字孿生的關鍵是將模型代碼化、標準化，以軟件的形式動態模擬或監測物理空間的真實狀態、行為和規則
- 精準映射 通過感知、建模、軟件等技術，實現物理空間在賽博空間的全面呈現、精準表達和動態監測
- 智能決策 未來數字孿生將融合人工智能等技術，實現物理空間和賽博空間的虛實互動、輔助決策和持續優化
數字孿生技術架構 分為物理層、數據層、模型層、功能層
數字孿生技術架構
數字孿生應用場景
- 數字化設計：數字孿生+產品創新
- 虛擬工廠：數字孿生+生產製造全過程管理
- 設備預測性維護：數字孿生+設備管理
- 智慧城市：數字孿生+城市運行管理
- 車聯網：數字孿生+V2X 推動了自動駕駛智能化水平、交通安全保障水平和公共交通服務效率的提升
- 智慧醫療：數字孿生+醫療服務
數字孿生驅動要素
從根本上講，數字孿生是以數字化的形式對某一物理實體過去和目前的行為或流程進行動態呈現，有助於提升企業績效
將數字孿生應用於部署資產能夠提供深刻洞見，而將數字孿生應用於生產流程則能夠產生功能強大的應用程序。下圖呈現的物理世界與數字世界的交互作用，體現了數字孿生所具備的巨大潛力：數以千計的傳感器持續開展重要檢測，並向數字化平臺傳輸數據；數字化平臺進而開展準實時分析，通過比較透明的形式優化運營流程。該模型呈現了五大驅動要素
- 傳感器 生產流程中配置的傳感器可發出信號，數字孿生可通過信號獲取實際流程相關的運營和環境數據
- 數據 傳感器提供的實際運營和環境數據將在聚合後與企業數據合併，企業數據包括物料清單、企業系統和設計規範等
- 集成 傳感器通過集成技術(邊緣、通信技術和安全)達成物理世界和數字世界之間的數據傳輸
- 分析 數字孿生利用分析技術開展算法模擬和可視化程序，進而分析數據，提供洞見
- 數字孿生 該程序綜合以上所有要素，建立物流實體和流程的準實時數字化模型，旨在識別不同層面偏離理想狀態的異常情況
- 促動器 若確定應當採取實際行動，則數字孿生將在人工干預的情況下通過促動器開展實際行動，推進實際流程的開展
生產流程數字孿生模型
數字孿生架構呈現的是物理世界到數字世界，再從數字世界到物理世界的過程
數字孿生概念體系架構
數字孿生的創建包含兩個主要關注領域
- 設計數字孿生的流程和產品生命週期的信息要求——從資產的設計到資產在真實世界中的現場使用和維護
- 創建使能技術，整合真實資產及其數字孿生，使傳感器數據與企業核心系統中的運營交易信息實現實時流動
數字孿生概念體系架構
數字孿生概念體系架構可視為製造流程數字孿生模型組成部分的擴展視圖或內部視圖，相同的基本原則也可應用於任何數字孿生設置。可分為六大步驟
- 創建 包括給物理過程配備大量傳感器，以檢測獲取物理過程及其環境的關鍵數據
- 傳輸 有助於實現流程和數字平臺之間進行無縫、實時的雙向整合/互聯。網絡傳輸是促使數字孿生成為現實的重大變革之一，包括邊緣處理、傳輸接口和邊緣安全三大組成部分
- 聚合 可支持將獲得的數據存入數據儲存庫中，並進行處理以備用於分析
- 分析 將數據進行分析並做可視化處理
- 洞見
- 行動
邏輯結構
數字孿生邏輯架構
數字孿生從傳感器收集數據作為事件數據(又稱為流數據)，以反映資產的當前狀態和表現以及資產的運行環境。數據可以從傳感器直接收集，或者通過數據饋送間接收集; 所收集和擴充的數據將呈現給數字孿生建模子系統，以產生資產當前狀態以及可能的預測狀態的實時模型。簡單的模型在本質上可以是算法的。更復雜的模型可能涉及更深層次的分析，這種分析使用統計方法或機器學習來產生資產的當前狀態和/或預測狀態; 所收集和擴充的數據也被髮送至數字孿生的狀態管理組件中，此數據被分析組件記錄下來以進行後續的離線分析。由於數字孿生如實地代表資產，所以態勢感知被用來確定是否有必要對相關方進行行為控制或通知
將機器學習應用於數字孿生系統
如何著手部署
隨著存儲和計算的成本日益走低，數字孿生的應用案例與潛在收益大幅上漲，並轉而提升商業價值
數字孿生的商業價值
打造數字孿生流程時，一項重大挑戰在於確定數字孿生模型的最優方案
- 設想可能性 所設想的產品或生產流程對企業彌足珍貴，因此必須投資創建數字孿生；存在一些尚不明朗的未知流程或產品問題，有望為客戶或企業創造價值
- 確定流程
- 試運行項目
- 實現流程工業化
- 擴大數字孿生規模
- 監控與檢測
數字孿生初步部署概覽
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