數字孿生的未來(下)——數字孿生的發展和終局|UINO優锘科技CEO陳傲寒最新解讀
2023-02-17 by uino 10.3K CEO專欄

建議先讀前文:
《數字孿生的本質(上)---數字孿生引擎再造數字空間法則》
《數字孿生的本質(中)---從意識孿生到數字孿生的旅程》

 

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有朋友問我,Gartner不是說有和實體之間有數據連接的、一對一映射的數字孿生才是真孿生嗎?你前面舉的很多例子不都是CAD、CAE這類設計態的數字應用場景嗎?這不都屬于沒有數據連接的假孿生嗎?

 

從本質意義上來說,CAD、CAE也是一種廣義的數字孿生,雖然并不是一一映射的(一個設計孿生體會產生非常多的實體,不像雙胞胎,更像母子),也沒有數字連接,但都是現實世界的一種孿生形態,Gartner說的這種真孿生,可以說是一種狹義的數字孿生,但Gartner這么定義,是有一定道理的。

 

我們要注意到,CAD、CAE上世紀六七十年代就開始有了,而數字孿生(Digital Twin)這個具體的詞匯,是到2011年才被正式叫出來的,這是要表達某些CAD、CAE等既有虛擬表達方式過去不具備的能力,而不只是一種詞匯包裝。包括Gartner在內的多數意見認為,新詞匯的出現并被接受,是對應著虛擬孿生體和現實孿生對象之間,有了直接數據連接的能力,將原來產品設計態和營銷態的應用,拓展到了產品全生命周期的全面應用場景。數字孿生體和實體之間的關系能從一對多走到一對一,也是建立在可以和實物建立數據連接基礎上的,否則意義不大。

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“文字孿生體”、“影像孿生體”,以及設計態的“數字孿生體”,是要通過人的意識活動和現實行動為中介,才能和現實物體之間建立聯系的。而進入到萬物互聯時代,狹義的所謂真“數字孿生體”,在物聯網、自動化、數字化的加持下,第一次可以脫離人的意識和行為中介,直接和現實物體建立實質性的物理聯系,不再只是借助人所建立的概念上的意義聯系。“數字孿生”這一特有的新名詞,更多的是強調這種數據連接帶來的新增的應用場景,強調萬物互聯開啟了一個全新的階段。

 

首先是數字孿生從過去的設計、生產和營銷環節,可以進入到運營和分析優化環節了,覆蓋了產品的全生命周期,帶來了更廣闊的應用場景。過去在產品設計階段,包含生產工藝信息的3D模型一起被設計師和制造者使用,或者在營銷階段,再現產品形態的3D模型通過精美的圖像渲染和動畫制作被營銷人員來使用,而有了真實和直接的雙向數字化連接,獲得了實時運行數據和狀態信息的數字孿生體可以被運營和維護人員使用,這些數據可以用于故障追蹤、問題分析、決策輔助和實時控制,以及后期的改進優化設計。

 

在離線的“前數字孿生”的CAD和CAE階段,人們可以借助計算機做有限元分析或系統仿真,但基本是離線的、非實時的,主要用于設計階段。而當數字孿生體可以實時感知物理世界的變化,仿真分析就可以用于實時分析來輔助決策,甚至直接進行自動化干預,這些應用場景仿真模擬計算提出了與過去不同的要求。

 

在“真”數字孿生階段,粗粒度、實時的、在線的仿真分析路線可能會發展起來,與細粒度、非實時的、離線的仿真路線會同時并存,各自專注在不同的應用場景,并逐步殊途同歸地走向既實時又精細。與以有限元分析為主的離線仿真不同,實時在線的仿真分析有可能會更多地結合AI分析手段,一方面是其連接能力所帶來的現實數據為AI模型提供了訓練數據,一方面是實時分析的場景常常更適合類似經驗直覺的AI模式,而非理性數學模型的偏微分方程。

 

不同應用場景帶來不同的技術和應用路線,這種例子很多。遠的不說,就拿3D渲染來說,在離線異步就可以渲染精美效果圖時,3D游戲的渲染引擎只能犧牲畫質效果來滿足實時互動,也是離線精細對實時粗糙,兩種路線都會不斷走向既快又精細,但不同的應用場景決定了不同的出發點和不同的技術和商業路徑。

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數字孿生體對應現實世界中的物體,數字孿生引擎對應現實世界中的自然法則。從這個認知角度,我們已經知道,數字孿生體不僅只是個3D模型,3D模型不過是對應了現實物體的可視化屬性,數字孿生體也不僅是被動被數字孿生引擎驅動的ID、3D模型和其它數據文件(描述實體對象的各種數據屬性),數字孿生體還可以是可自我執行的代碼,是可以有輸入輸出行為、嵌入或外掛仿真算法的預制件,這讓數字孿生體可以“活起來”,從一個嚴肅游戲的靜態模型,到一個有行為有輸入輸出API的NPC,甚至結合AI智能,到一個有獨立推理能力、決策能力,甚至產生了自主隨機性的史密斯。

 

而且,數字孿生體通過物聯網與現實中的雙胞胎兄弟可以直接交互,這意味著它可以從現實物體接收輸入,通過自己內置或外掛的智能來做推理分析決策,再通過輸出來調用現實物體的自動化控制指令,反向控制現實物體。此時,數字孿生體作為一個對象化聚合數字能力的封裝節點,和現實物體建立鏡像關系,讓機器的智能成了那個現實物體的智能,讓現實物體的行動成了機器能力的一部分,現實物體組合數字孿生體的封裝,成了智能化的物體,也進入了數字世界,成了大機器的一部分。

 

數字孿生體成了大機器智能與現實物體交互的媒介,成了大機器智能的意識孿生體。

 

世界上的每一樣物體,都會有一個數字孿生體的存在。每一類產品,都會被用數字孿生的方式做一遍,并基于此生成與現實物體一個個對應的數字孿生體實例。

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在萬物互聯的基礎上,萬物孿生,當所有的數字孿生體都接入一個統一的大機器智能時,由萬物構成的現實世界將融合成一個不僅能做信息處理和思考推理,而且具備了現實感知力和行動力的大智能體,蓋婭誕生。

 

實現蓋婭的方式,或許有很多種,大AI+萬物的數字孿生體,是其中的一個可能的構造方式和模型,而今天AI、物聯網、數字孿生等技術的發展,或許正走在通往這個未來的路上。

 

假如人類融入蓋婭的方式是徹底的腦機接口泡營養液(假如人類還能控制蓋婭或者蓋婭還需要人類的話),數字孿生的外在可視化價值就會消失,數字孿生就不再需要人類傳統意義上的“可視化”的部分了。

 

到了那一天,人類的眼睛閉上了,舊世界的光熄滅了,或許,新神的眼睛將睜開,新世界的光將亮起。

 

誰知道呢?

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