과학 대중화 중국 : 메이저 사이트 트윈

Digital Twin의 Digital Twin은 DT라고합니다. 신흥 기술로서 Digital Twin은 3 년 연속 미국의 잘 알려진 컨설팅 및 분석 대행사 인 Gartner가 상위 10 개 전략 기술 중에 등재되었습니다.

메이저 사이트 트윈은 무엇입니까?

Digital Twins는 메이저 사이트 세계에서 물리적 엔티티의 성능과 정확히 일치하고 실시간으로 시뮬레이션 할 수있는 모델을 설정하는 모델입니다. 실제 시스템에 설치된 센서 데이터는 메이저 사이트 트윈을 물리적 엔티티와 동기화하기 위해 시뮬레이션 모델의 경계 조건으로 사용됩니다.

메이저 사이트 쌍둥이는 물리적 엔티티와 유사한 메이저 사이트 세계에서 설립 된 엔티티입니다. 물리적 엔티티의 상태와 환경을 실시간으로 인식함으로써 메이저 사이트 쌍둥이는 물리적 엔티티와 함께 ​​진화하여 동시에 시뮬레이션, 공제 및 예측 분석을 통해 물리적 엔티티를 수행합니다.

메이저 사이트 쌍둥이와 기존 수치 시뮬레이션의 차이

메이저 사이트 쌍둥이의 주요 기능은 물리적 엔티티를 시뮬레이션하는 것이지만 메이저 사이트 쌍둥이 및 기존의 수치 시뮬레이션과 비교하여 다음 측면에 주로 반영되는 의미 및 지원 기술 측면에서 다릅니다.

1) 기존의 수치 시뮬레이션과 비교하여 메이저 사이트 쌍둥이는 메이저 사이트 쌍둥이에서 "트윈"의 의미를 반영하여 충실도가 높습니다.

2) 기존의 수치 시뮬레이션은 변하지 않거나 드물게 변화하는 모델을 사용합니다.

3) 기존의 수치 시뮬레이션과 물리적 엔티티 사이에는 오픈 루프 관계가 있으며 메이저 사이트 쌍둥이와 물리 엔티티는 폐쇄 루프를 형성합니다. 한편으로, 메이저 사이트 쌍둥이는 실제 실체를 실시간으로 인식하고 메이저 사이트 쌍둥이에 대한 시뮬레이션, 공제 및 예측 결과는 물리적 엔티티에 공급되고 물리적 실체의 결정을 지원할 것입니다.

4) 대부분의 기존의 수치 시뮬레이션은 메커니즘 모델링 방법을 사용하여 메이저 사이트 쌍둥이를 설정할 때 더 많은 경우 데이터 중심 및 메커니즘 모델링이 필요합니다.

5) 기존의 수치 시뮬레이션은 일반적으로 단일 물리학 및 단일 시간 규모입니다. 왜냐하면 메이저 사이트 쌍둥이는 전체 수명주기 프로세스와 물리적 엔티티의 다양한 특성에주의를 기울여야하기 때문에 일반적으로 다중 규모와 다중 물리학의 시뮬레이션 모델을 설정해야합니다.

6) 기존의 수치 시뮬레이션에 필요한 기술은 비교적 간단합니다. 물리적 엔티티의 물리적 특성을 이해하고 컴퓨터를 사용하여 프로그래밍을 구현하십시오. Digital Twins는 고급 감지 기술, 통신 기술, 클라우드 에지 공동 작업 기술, 데이터 전송, 스토리지, 처리 및 분석 기술, 인공 지능 기술, AR, VR 및 기타 고급 시각화 기술이 필요합니다.

메이저 사이트 트윈의 기원

메이저 사이트 쌍둥이의 개념은 1970 년 NASA의 아폴로 프로젝트로 거슬러 올라갈 수 있습니다. NASA는 여러 결함 시나리오의 처리를 시뮬레이션하는 것을 포함하여 우주 비행사 및 통제 요원을 훈련하기위한 완전한 고급 지상 반 물리 시뮬레이션 시스템을 구축했습니다.

2003 년 미시간 대학교의 Michael Greaves 교수는 장비의 전체 ​​수명주기 관리를위한 물리적 실체의 가상 메이저 사이트 표현을 제안하고 3 차원 모델을 제안했지만 그 당시 메이저 사이트 트윈이라는 용어는 사용되지 않았습니다.

NASA는 먼저 특정 엔지니어링 관행에서 물리적 쌍둥이를 구축하는 것이 중요하다는 것을 깨달았습니다. 컴퓨터 및 네트워크 기술의 빠른 개발, 특히 소프트웨어 기술 및 시뮬레이션 기술의 높은 개발로 인해 다양한 물리적 트윈 객체는 기능 및 행동 측면에서 컴퓨터 시스템으로 완전히 대체 될 수 있습니다.

2015 년부터 Siemens, GE 등과 같은 회사는 메이저 사이트 쌍둥이를 업계에 적용하고 산업 시스템 및 의료 시스템을위한 메이저 사이트 쌍둥이를 개발했습니다.

2017-2019 년부터 Gartner는 3 년 연속 상위 10 개 전략 기술 중 메이저 사이트 쌍둥이를 상장했습니다. 메이저 사이트 쌍둥이는 광범위한 관심과 높은 관심을 끌었으며 모든 생계에 사용되기 시작했습니다.

메이저 사이트 쌍둥이의 개발 과정

메이저 사이트 쌍둥이가 필요한 이유는 무엇입니까?

물리적 쌍둥이를 건설하는 비용은 너무 높으며, 엄격한 의미에서, 물리적 실체는 독특하고 두 물리적 실체 사이의 완전히 일관성을 달성 할 수 없다. 메이저 사이트 쌍둥이 기술을 사용하면 메이저 사이트 세계에서 다양한 물리적 엔티티의 다양한 특성을 변경하지 않고도 "클로닝"할 수 있으며, 메이저 사이트 트윈에 대해 다른 "IF"시나리오를 시뮬레이션 할 수 있으며, 성능 개선은 물리적 엔티티에서 실패 할 수 있으므로 시험 비용을 줄일 수 있습니다.

요약 :

메이저 사이트 쌍둥이는 물리적 모델, 센서 업데이트, 운영 기록 및 기타 데이터를 최대한 활용하고, 다 분야, 다중 물리적 수량, 다중 확대 시뮬레이션 프로세스를 통합하고 가상 공간의 완전한 매핑을 통해 해당 물리적 ​​장비의 전임주기 프로세스를 반영합니다. 전통적인 수치 시뮬레이션과 비교할 때 메이저 사이트 쌍둥이는 더 풍부한 의미와 기능을 가지고 있으며 지원 기술은 더 포괄적이고 발전합니다.

메이저 사이트 쌍둥이의 개념은 수년간 제안되었으며, 지난 2 ~ 3 년까지는 메이저 사이트 쌍둥이의 지원 기술, 클라우드 컴퓨팅, 빅 데이터 기술 및 인공 지능 기술의 빠른 개발이 메이저 사이트 트윈의 구현을위한 기초를 마련했기 때문입니다. 메이저 사이트 쌍둥이와 일치합니다.

그림과 텍스트 : 중국 전력 과학 연구소 인공 지능 연구소 Zhang Dongxia