Разоблачение восьми мифов о цифровых двойниках: вот вам реальность

Изображение принадлежит Plataine

Подобный интерес и возбуждение привели к избыточному хайпу со стороны вендоров и к путанице на рынке относительно цифровых двойников. Источник этой путаницы – в нечетких определениях того, что такое цифровой двойник. Точнее, проблема не в недостатке определений, напротив, циркулирует избыток противоречивых и смутных определений, поскольку каждая заинтересованная сторона предлагает своё определение, основанное на своём подходе и своей реализации цифрового двойника.

Реальность: существуют самые разные виды цифровых двойников

Правила для ЦД:

1. Для ЦД должен существовать соответствующий физический двойник (ФД).
2. Между ЦД и ФД поддерживается двунаправленный информационный обмен, обуславливающий взаимное использование двойников.

Мифы

Миф 1: Существует только один ЦД
Неверно считать, что для физического двойника имеется один единственный ЦД, в котором заключена вся необходимая виртуальная информация. У каждого ФД может быть сколько угодно ЦД, созданных для различных целей. Каждый ЦД может предоставлять специфические возможности или функциональности. При отсутствии цифрового двойника, который является зеркальным отражением физического двойника, возможно, более точным был бы термин цифровой кузен.

Миф 2: Все цифровые модели являются цифровыми двойниками
ЦД должен иметь какой-то ФД. Этот миф – не более чем маркетинговый хайп, цель которого – продать неадекватный продукт в упаковке цифрового двойника. Здравый смысл и намеченные выше общие характеристики ясно говорят о том, что существование двойников подразумевает наличие двух сущностей.

Миф 3: ЦД обязан поддерживать весь жизненный цикл ФД
Нет, не обязан, в этом нет никакой необходимости: для разных этапов и секторов ЖЦ могут быть свои ЦД (ДЛ: более эффективные и гибкие по сравнению с «полными», которые вряд ли можно построить).

Миф 4: Функционирование ЦД всегда должно быть физически обоснованным
Безусловно, характеристики ЦД должны быть физически корректны во многих случаях, но не во всех. Например, вполне может быть полезным ЦД, который подобен своему ФД лишь визуально, а вот ЦД, предназначенный для инженерного динамического моделирования, должен быть физически обоснованным.

Миф 5: ЦД должен использовать Интернет Вещей
Эти две формирующиеся в наше время технологии, ЦД и IoT, вовсе не всегда неразлучны. Да, из правила 2 для ЦД (см. выше) следует, что ЦД должен поддерживать обмен информацией со своим ФД. Однако средства такого обмена могут быть разнообразными в зависимости от формы и назначения ЦД. Хотя IoT значительно расширяет сферы применения и возможности ЦД, могут существовать ЦД, не использующие IoT.

Миф 6: ЦД должен непрерывно обмениваться информацией с ФД
Вид и частота коммуникации определяется задачами применения ЦД. Связь может осуществляться в определенные моменты или периодически, а не в потоковом режиме.

Миф 7: Физический двойник соответствует одному объекту реального мира (или одному набору объектов)
На самом деле ФД может состоять из любой осмысленной совокупности физических объектов или процессов (например из парка самолётов, автомобиля конкретной марки определенного года выпуска, группы населения со сходной демографической характеристикой и т. п.)

Миф 8: Цифровые двойники используются только в сфере инженерии
Да, ЦД полезны инженерам, но не только им. В любой сфере деятельности для отображения тех или иных явлений можно создавать цифровые двойники. Например, может быть построен финансовый ЦД для моделирования деловой эффективности компании, логистический ЦД для моделирования цепочки поставок или медицинский ЦД для симуляции реакции на вакцину и т. д.

Полезное стандартное определение цифрового двойника

Определение от CIMdata:
Цифровой двойник – это виртуальное представление некоторой физической сущности или набора таких сущностей (физического двойника), которое основано на использовании двустороннего информационного обмена с ассоциированным физическим двойником.

Определение от Рабочей группы по системному моделированию:
Цифровой двойник – это цифровой заменитель (суррогат), являющийся описанием физической сущности, такой как продукты, процессы, системы, люди и устройства, который может быть использован с разными целями. Цифровой двойник использует данные и информацию от объекта реального мира и обеспечивает обратную связь с этим реальным объектом.

Теперь, имея внятное определение цифрового двойника, можно исследовать разнообразные формы ЦД и ассоциированных с ними определений. Каждая форма ЦД имеет специфические характеристики для достижения определенных целей и поэтому должна иметь более детальное определение, подчеркивающее специальные возможности, функциональность и реализацию, связанные именно с этой формой цифрового двойника.

Инициатива ASSESS создала рабочую группу по теме Цифрового двойника для инжиниринговой симуляции (ЦДИС) и сформулировала следующее его определение:

«ЦДИС – это основанное на физических свойствах виртуальное представление физического двойника (физического объекта или значимой совокупности физических объектов), которое использует взаимный обмен информацией с ассоциированным физическим двойником».