Digital Twin

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare


Un geamăn digital este reprezentarea virtuală a unei entități fizice, vii sau non-vii, a unei persoane sau chiar a unui sistem complex. [1]

Componenta digitală este într-un fel conectată cu partea fizică, cu care poate face schimb de date și informații, atât în ​​mod sincron (în timp real), cât și asincron (în timpurile ulterioare).

Gemenul digital poate evolua pentru a deveni o adevărată replică digitală a resurselor fizice potențiale și reale (gemeni fizici), procese, oameni, locuri, infrastructuri, sisteme și dispozitive care pot fi utilizate în diverse scopuri. [2]

Componenta digitală poate include toate informațiile referitoare la ciclul de viață al elementelor fizice pe care le reprezintă. [3]

În termeni generali, principalele caracteristici ale gemenului digital sunt:

  1. Setul de date și informații referibile în orice mod la entitățile reprezentate de geamănul digital.
  2. legătura dintre elementele componentei fizice cu partea virtuală (cibernetică) corespunzătoare. [4]
  3. posibilitatea accesului omniprezent la date și resurse IT prin intermediul web, cu posibilitatea de a căuta și analiza informații (big data, automatizare, inteligență artificială).
  4. schimbul de date și informații între componenta virtuală (cibernetică) și cea fizică, cu utilizarea de senzori și actuatori. [5]

Conceptul de geamăn digital poate fi comparat cu alte concepte (medii de realitate încrucișată, spații, modele oglindă), care vizează, în general, modelarea unei părți a lumii fizice (de exemplu, un obiect sau un loc) cu reprezentarea sa cibernetică ( care poate fi o abstractizare a unor aspecte ale lumii fizice). [6] [7] Este util să menționăm cartea lui David Gelernter Mirror Worlds . [8]

Gemenii digitali pot integra internetul obiectelor , inteligența artificială , învățarea automată și analiza datelor cu diagrame de rețea spațială. [9] Pot crea modele de simulare digitală care se actualizează și se modifică pe măsură ce se schimbă omologii lor fizici.

Un geamăn digital poate învăța și actualiza continuu din mai multe surse. De asemenea, poate reprezenta, în timp real, starea, starea de lucru sau poziția obiectelor sau sistemul fizic.

Datele reprezentând geamănul digital pot proveni din cele mai diverse surse: din senzori care transmit diverse aspecte ale condițiilor sale de funcționare; date istorice referitoare la condițiile din trecut; date furnizate de experți umani, cum ar fi ingineri, tehnicieni, medici, cu cunoștințe specifice și relevante; datele colectate de alte mașini similare sau de sistemele și mediul din care poate face parte. informații preluate din orice bază de date accesibilă prin internet.

Geamonul digital poate utiliza, de asemenea, sisteme de învățare automată și inteligență artificială pentru a procesa date și a produce noi cunoștințe.

Termenul de gemeni digitale este deosebit de răspândit în domeniul industrial, unde este folosit în mod specific pentru a indica reproducerea virtuală a unui proces sau a unui serviciu real creat prin datele colectate de senzori.

În multe industrii, gemenele digitale sunt deja utilizate pe scară largă pentru a optimiza funcționarea și întreținerea atât a activelor fizice, cât și a sistemelor și proceselor de fabricație. [10] Ele reprezintă o tehnologie bazată pe Internetul industrial al obiectelor (IOT), în care obiectele fizice pot trăi și interacționa practic cu alte mașini și oameni. [11]

În contextul Internetului obiectelor, gemenii digitali sunt denumiți și „obiecte cibernetice” sau „avatare digitale”. [12]

Gemenul digital este, de asemenea, o componentă importantă a conceptului de sistem cibernetic-fizic .

Structură și model

Conceptul de Digital Twin a fost inventat în 2003 de Michael Grieves conform căruia Digital Twin corespunde replicii digitale a oricărui produs fizic. Se caracterizează prin trei părți:

  • element fizic în spațiul real;
  • element virtual în spațiul virtual;
  • date și informații care asigură conexiunile dintre sistemul fizic și virtual.

Este important să subliniem legătura puternică dintre fizic și virtual: de fapt, Digital Twin nu este pur și simplu copia produsului fizic (de exemplu, modelul 3D ), ci este, de asemenea, strâns legată de acesta prin relații specifice.

În special, sunt recunoscute trei tipuri diferite de Digital Twin : Digital Twin Prototype (DTP), Digital Twin Instance (DTI) și Digital Twin Aggregate (DTA). Cu DTP ne referim la proiectele, analizele și procesele pentru realizarea unui produs fizic; DTI este geamănul digital al fiecărei instanțe a produsului odată ce a fost realizat; DTA este agregarea DTI ale cărei date și informații pot fi utilizate pentru interogarea produsului fizic, pentru simulări și prognoze. Aceste trei tipuri diferite de Digital Twin sunt gestionate printr-un Digital Twin Environment (DTE). [13]

O altă clasificare a Twin Digital se referă la nivelul diferit al fluxului de date și informații care poate apărea între partea fizică și copia digitală a unui Twin Digital. În funcție de nivelul diferit de integrare , vorbim despre: Model digital (DM), Digital Shadow (DS) și Digital Twin (DT). [14]

Notă

  1. ^ A. El Saddik, Digital Twins: Convergence of Multimedia Technologies , în IEEE MultiMedia , vol. 25, nr. 2, aprilie 2018, pp. 87–92, DOI : 10.1109 / MMUL.2018.023121167 , ISSN 1070-986X ( WC ACNP ) .
  2. ^ Minds + Machines: Meet A Digital Twin , pe Youtube , GE Digital. Adus la 26 iulie 2017 .
  3. ^ Introducere în Digital Twin: simplu, dar detaliat , pe Youtube , IBM Watson Internet of Things. Adus pe 27 iunie 2017 .
  4. ^ Mohan Baruwal Chhetri, Shonali Krishnaswamy și Seng Wai Loke, Smart Virtual Hompparts for Learning Communities , în Web Information Systems - WISE 2004 Workshops , Lecture Notes in Computer Science, vol. 3307, Springer Berlin Heidelberg, 2004, pp. 125–134, DOI : 10.1007 / 978-3-540-30481-4_12 , ISBN 9783540304814 .
  5. ^ Gianluca Bacchiega,Creating an Embedded Digital Twin: monitor, understand and predict Device Health Failure ( PDF ), în Inn4mech - Mechatronics and Industry 4.0 Conference Presentation - 2018 .
  6. ^ Maria Indrawan, Formal Mirror Models: an Approach to Just-in-Time Reasoning for Device Ecologies , la www.semanticscholar.org , 2008. Accesat pe 9 martie 2019 .
  7. ^ SW Loke, BS Thai și T. Torabi, La-Trobe E-Sanctuary: Building a Cross-Reality Wildlife Sanctuary , în 2015 Conferința internațională privind mediile inteligente , iulie 2015, pp. 168–171, DOI : 10.1109 / IE.2015.36 , ISBN 978-1-4673-6654-0 .
  8. ^ David Hillel Gelernter, Mirror Worlds , 1992, ISBN 978-0195079067 .
  9. ^ Azure Digital Twins , pe Microsoft , Microsoft. Accesat la 24 septembrie 2018 .
  10. ^ Twin digital pentru a permite optimizarea activelor , pe Smart Industry . Adus la 26 iulie 2017 .
  11. ^ Ce sunt gemenii digitali și de ce vor fi integrați la internetul obiectelor? , pe ARC . Adus la 26 iulie 2017 .
  12. ^ Philippe Gautier, L'Internet des Objets ... Internet, mais en mieux , Franța, AFNOR, 2011, ISBN 978-2-12-465316-4 .
  13. ^ Michael Grieves și John Vickers, Transdisciplinary Perspectives on Complex Systems: New Findings and Approaches , Springer International Publishing, 2017, pp. 85–113, DOI : 10.1007 / 978-3-319-38756-7_4 , ISBN 978-3-319-38756-7 .
  14. ^ Werner Kritzinger, Matthias Karner și Georg Traar, Digital Twin in manufacturing: A categorical literature review and classification , în IFAC-PapersOnLine , vol. 51, nr. 11, 2018, pp. 1016-1022, DOI : 10.1016 / j.ifacol.2018.08.474 .

Elemente conexe

Adus de la „https://it.wikipedia.org/w/index.php?title=Gemello_Digitale&oldid=121379427 ”