作者:Naeema Bhyat，技术与工程编辑
不久的将来，你的城市、你的房子、你的星球甚至你自己都可能拥有一个数字双胞胎。
数字双胞胎是与一个或多个物理对象、系统或过程共存的虚拟模型。IBM将其描述为“跨越生命周期的对象或系统的虚拟表示，从实时数据更新，并使用模拟、机器学习和推理来帮助决策。”
复杂的数字双胞胎项目利用机器学习(ML)和人工智能(AI)来识别问题或预测未来场景，以一种比人工智能更强大的方式传统模型．不太复杂的项目可能像创建对象或流程的虚拟双胞胎一样简单，并在其中聚合不同的输入数据源，让用户对正在发生的事情有一个新的、更有凝聚力的理解。
虽然定义各不相同，模型也可能比这更简单，但随着这项技术在广泛的领域找到新的用途，你可以期待听到更多关于数字双胞胎的消息。数字双胞胎有望通过对物理对象和过程提供更深入、更准确的见解来实现更好的决策能力。这些见解可用于优化这些物理对象和流程的性能和效率。
使用数字双胞胎
数字双胞胎已被用于制造业等行业，用于监控对象、资产、系统和流程，识别或预测问题，并优化性能。这项技术的新领域包括从医学和生命科学的建设开云足球官网。2022年的双子星报告预计到2020年，数字双胞胎的全球市场规模将超过50亿美元，并预计未来5年将增长35%。
可持续发展，气候变化和可能性
数字双胞胎可能产生影响的一个领域是环境可持续性。卡尔顿大学的想象加拿大的数字双胞胎该计划侧重于建筑、工程、施工和业主/运营商(AECOO)部门，并提议对多伦多-渥太华-蒙特利尔走廊进行数字化原型。该组织指出，建筑贡献了加拿大35%的温室气体排放，使用了该国53%的能源。这一领域的选择说明了数字孪生项目如何通过减少排放和能源使用来改善建筑施工、运营和效率，从而转化为实际效益。
例如，单个建筑的数字孪生体，结合实时传感器和其他数据源，可以显示多余的热量在哪里流失，或提供用水情况的见解。它可能会告诉运营商，由于气候变化，建筑物将如何应对不同的温度。信息甚至可以双向流动，促进建筑物系统的实时变化。
在更大的范围内，公用设施走廊、城市甚至国家的数字双胞胎有望更好地了解当前的土地利用变化、水位和极端天气事件，并改善对环境变化的预测。这些虚拟模型可能预测交通模式对空气污染和温室气体排放的影响。德国是规划实现整个国家的数字双胞胎，麻省理工学院(MIT)计划这样做数字孪生地球通过大挑战项目。
后面这些项目代表了数字双胞胎的宏伟愿景。麻省理工学院的这个项目希望能显著降低当前气候模型预测的不确定性。社区和决策者可以使用这些更准确的模型来更好地规划洪水、野火和其他与气候相关的变化等事件。
现在发生了什么?
数字双胞胎虽然正在积极实施，但仍处于早期阶段。在商业领域，以卡尔加里为基础Veerum为石油和天然气、采矿、公用事业和可再生能源等大型工业业务创建数字双胞胎。可视化模型允许他们的全球客户汇集不同的数据集，远程查看站点，并根据模拟揭示的新颖见解采取行动。产品营销总监乔丹·马西森(Jordan Mathieson)表示，许多客户都将数字双胞胎作为实现目标的早期步骤数字转换以及新的经营方式。马西森说:“我们正在提高组织的生产力，让更多的人看到现场正在发生的排放。可持续性弧的一个主要好处是减少了前往现场的次数。”可视化孪生表示对于减少危险或偏远地区的访问特别有用。
有些数字双胞胎是为通过移动设备或其他设备远程访问而设计的。
图片:Rodion Kutsaiev，Unsplash．
在更远的地方，像南非的Zutari和英国的Ore Catapault这样的公司使用数字双胞胎来虚拟模拟太阳能项目和风力涡轮机。最近担任Zutari交互式可视化负责人的Murray Walker，笔记熟悉和培训员工使用数字模型可以节省时间，并且可以更有效地进行维护和维修。这使得采用可再生技术更容易，因为“省钱使这些东西更可行。”这是其他公司通过不同的制造和生产方式在全球范围内同样采取的战略工业项目．
螺母和螺栓
与大多数模型一样，数字双胞胎的价值取决于所使用的输入数据的质量以及数据更新的频率，以保持模拟的相关性。数字孪生模型的数据可以相当简单，也可以非常详细，这取决于创建模型的需求和可用资源。
随着数字孪生应用的发展，它们将需要进行测试，并在某些领域制定数据标准。在某些情况下，这些测试将通过包括研究人员、政府和私营部门在内的多部门伙伴关系来完成。数字双胞胎也有财务和其他成本，如传感器故障或安全风险，组织在决定实施该技术之前需要考虑。
展望未来
数字双胞胎技术有望让我们更深入地了解现在正在发生的事情，在不同的条件下事情会如何变化，以及如何规划未来。有了这些见解，行业从业者和政策制定者可以做出更明智的决策。数字双胞胎可以降低财务成本，提高效率，优化性能，提高我们构建世界和制造/诊断流程的可持续性。为了实现这一光明的未来，数字双胞胎的用户需要考虑如何利用技术来应对挑战，以及如何应用它来提供真正有价值的信息。
一个想法是"你见过自己的数字双胞胎吗?”
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