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技术观察:数字孪生将改变现实世界

有人认为数字孪生是继搜索和社交媒体之后的互联网“第三波浪潮”。有人称之为最大的科技趋势之一。

技术观察:数字孪生将改变现实世界

科幻作家们乐此不疲地想象另类现实和平行世界。今天,我们正在以数字形式构建它们。

根据研究集团IDC的数据,到2025年联网设备的数量预计将增长到420亿台;有鉴于此,我们正在迅速进入“超数据”时代。这些设备中的每一个都会发出持续的数据流,使我们能够构建一团(在暗喻意义上)环绕地球的数字云。用行话来说,我们可以创造现实世界的“数字孪生”。

最近在纽约,微软(Microsoft)首席执行官萨蒂亚•纳德拉(Satya Nadella)描述了这些数字孪生的好处,他将此称为最大的科技趋势之一。提到认为创新已经停滞的经济史学家罗伯特•戈登(Robert Gordon),纳德拉承认,许多经济体生产率增长缓慢。但纳德拉认为,在强大计算能力和机器学习的增强之下,对现实世界日益精密的数字表示,将会优化信息流和促进经济增长。

数字孪生也有望产生显著的环境效益。他说:“比特将通过连接离线和在线来帮助原子提高效率。”

他举例说,英国零售商玛莎百货(Marks and Spencer)越来越多地使用店内传感器来创建其零售空间的数字孪生。然后,它可以使用这些数据模型来优化其商店的物理布局,监控其冻肉冷藏库的温度,并密切关注结账处的排队情况。

同样,如果工厂的操作员能够转动数字模拟器中的旋钮,测试提高运行速度的方法,工厂就能以更高效率运行,并减少浪费。纳德拉表示:“这改变了制造工厂的生产率。”

其他人提出,数字孪生代表了继搜索和社交媒体之后的互联网“第三波浪潮”。在线世界将从消费者互联网演变为企业互联网,深远地影响我们运营道路、铁路、机场、矿山、工厂、医院、发电厂、配送中心、施工项目和城市的方式。

伦敦地理空间数据公司SenSat的联合创始人詹姆斯•迪恩(James Dean)表示:“现实世界一直是离线的。现在我们把它放到网上。”得到中国腾讯(Tencent)支持的该公司,使用无人机和卫星图像来绘制基础设施地图。“如果我们能创建一个现实世界的数字表示,而且能添加一些独到的分析,它会让我们拥有数字超级能力。”

迪恩认为,数字孪生可以转变建筑业,后者拥有糟糕的生产率记录。SenSat已经在为拟议中的从伦敦到英国西北部的HS2铁路建模,创建了约180亿个数据点。这将有助于建筑商监测这个有争议项目的进展,以确保工作流程更加顺畅;考虑到该项目巨大且扶摇直上的成本超支,这一点至关重要。

数字孪生背后的愿景令人鼓舞,但过去20年消费者互联网令人不安的经历,应该让我们注意潜在的危险。

麻省理工学院(MIT)教授、苏世民计算学院(Schwarzman College of Computing)副院长阿苏•奥兹达格拉尔(Asu Ozdaglar)表示,所有这类复杂的系统都是内在不可预测的。她说:“关于这些技术有望如何改变社会的兴奋是非常真实的。但我们也应该意识到它们可能带来的负面后果。”

显而易见的问题是在部署这些系统之前需要解决的安全、隐私、监视和道德问题。她警告说,极高程度的互联也可能造成“逐级传递的”问题。

以Waze等汽车导航系统为例。尽管它们承诺为驾车者减少延误,但他们有时会调度车辆通过有孩子们玩耍的住宅区街道。它们也可能鼓励羊群行为,起到适得其反的作用。驾车者可能会一窝蜂使用“更快”的路线,加剧拥堵。有时候少一些信息更有用。

奥兹达格拉尔教授表示:“你不得不建立精心设计的模型,然后查看经验证据。每当你提供激励,都会得到一些意想不到的结果。”

麻省理工学院苏世民计算学院背后的明确目的,是融合计算机科学家和社会科学家的洞察力来应对这类复杂挑战。它力求培养“双语”专家。

工业界也必须这样做。建立在“行动敏捷,打破传统”(move fast and break things)口号基础上的消费者互联网已经打碎了太多的陶器。企业互联网必须不断证明其在现实世界中的社会价值。

译者/裴伴

数字孪生:是充分利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据,集成多学科、多物理量、多尺度、多概率的仿真过程,在虚拟空间中完成映射,从而反映相对应的实体装备的全生命周期过程。Digital Twin是一种超越现实的概念,可以被视为一个或多个重要的、彼此依赖的装备系统的数字映射系统。

转自Ftchinese

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