دوقلوهای دیجیتال و نحوه کار آنها

دوقلو دیجیتال یک کپی مجازی از یک جسم، سیستم یا فرآیند فیزیکی است. این نمایش دیجیتالی از یک موجودیت واقعی است که می تواند برای شبیه سازی و تجزیه و تحلیل رفتار و عملکرد همتای فیزیکی استفاده شود. دوقلوهای دیجیتال اغلب در تولید، ساخت و ساز و سایر صنایع برای بهبود کارایی، کاهش هزینه ها و بهینه سازی عملکرد استفاده می شوند.

یک دوقلو دیجیتال می تواند برای شبیه سازی رفتار یک جسم یا سیستم فیزیکی تحت شرایط مختلف مانند استرس، سایش یا عوامل محیطی استفاده شود. این امر به مهندسان و طراحان اجازه می دهد تا عملکرد محصول را قبل از ساخت آزمایش و بهینه سازی کنند.

این فرایند به کاهش هزینه ها و بهبود کارایی کمک کند. علاوه بر این، دوقلوهای دیجیتال می توانند برای نظارت و تجزیه و تحلیل عملکرد یک جسم یا سیستم فیزیکی در زمان واقعی استفاده شوند که می تواند به شناسایی مشکلات و بهبود تعمیر و نگهداری کمک کند.

در سایت پرشین الیت شما می توانید از تحلیل های تخصصی پیرامون بازارهای مالی استفاده کنید و با فعال کردن اشتراک کانال فیوچرز، کانال ارز دیجیتال و کانال فارکس از سیگنال های تخصصی آن بهره مند شوید. برای تریدرهای ارز دیجیتال، ما به شما خدمات احراز هویت بایننس را ارائه می دهیم.

دوقلوهای دیجیتال را می توان با استفاده از فناوری های مختلفی از جمله داده های حسگر، مدل سازی سه بعدی و هوش مصنوعی (AI) ایجاد کرد. آنها همچنین می توانند با فناوری های دیگر مانند اینترنت اشیا (IoT) و واقعیت مجازی (VR) ادغام شوند تا تجربیاتی همه جانبه و تعاملی ایجاد کنند. اما چه کسی فناوری دوقلو دیجیتال را اختراع کرد؟

با انتشار Mirror Worlds توسط دیوید گلرنتر در سال 1991، مفهوم فناوری دوقلو دیجیتال برای اولین بار ارائه شد. با این حال، این فناوری در طول زمان تکامل یافته است و افراد و سازمان های مختلف در توسعه آن سهیم هستند. اصطلاح "دوقلو دیجیتال" اولین بار توسط دکتر مایکل گریوز، استاد دانشگاه میشیگان، در سال 2002 ابداع شد.

این فرد آن را به عنوان "نمایش مجازی از یک جسم یا سیستم فیزیکی در طول چرخه زندگی خود" تعریف کرد. با این حال، مفهوم ایجاد یک کپی دیجیتالی از اشیاء، سیستم‌ها و فرآیندهای فیزیکی، دهه‌هاست که وجود داشته است و نمونه‌های اولیه آن به دهه‌های 1960 و 70 بازمی‌گردد.

توسعه فناوری دوقلوی دیجیتال با پیشرفت‌های فناوری مانند اینترنت اشیا، هوش مصنوعی و محاسبات ابری انجام شده است که جمع‌آوری، ذخیره و تجزیه و تحلیل مقادیر زیادی از داده‌ها را ممکن ساخته است. استفاده روزافزون از ابزارهای شبیه سازی و مدل سازی در صنایع مختلف مانند تولید و ساخت و ساز نیز نقشی کلیدی در توسعه فناوری دوقلو دیجیتال ایفا کرد.

این مقاله به این موضوع می پردازد که یک دوقلو دیجیتال چه کاری انجام می دهد، مزایا و خطرات فناوری دوقلو دیجیتال و اینکه چگونه می توان از فناوری دوقلو دیجیتال و فناوری بلاک چین با هم استفاده کرد.

یک دوقلو دیجیتال چگونه کار می کند؟

یک دوقلو دیجیتال با ایجاد یک مدل مجازی از دارایی های فیزیکی یک سیستم یا یک فرآیند کار می کند. این ماکت با استفاده از ترکیبی از مدل سازی سه بعدی، داده های حسگر و هوش مصنوعی ساخته شده است. کل فرآیند به شرح زیر عمل می کند:

●  مدل سازی سه بعدی: یک دوقلو دیجیتال با یک مدل سه بعدی از جسم یا سیستم فیزیکی شروع می شود. این مدل را می توان با استفاده از نرم افزار طراحی به کمک کامپیوتر یا سایر ابزارهای مدل سازی سه بعدی ایجاد کرد.

●  داده‌های حسگر: سپس دوقلو دیجیتال با داده‌های حسگر پر می‌شود که از جسم یا سیستم فیزیکی جمع‌آوری می‌شود. این داده ها شامل اطلاعاتی در مورد ویژگی های فیزیکی جسم یا سیستم مانند اندازه، شکل و مواد است. همچنین شامل داده هایی در مورد عملکرد جسم یا سیستم، مانند دما، فشار و لرزش است.

●  هوش مصنوعی: دوقلو دیجیتال سپس با الگوریتم های هوش مصنوعی ادغام می شود که برای شبیه سازی و تجزیه و تحلیل رفتار جسم یا سیستم فیزیکی استفاده می شود. این الگوریتم‌ها می‌توانند نحوه رفتار شی یا سیستم را در شرایط مختلف پیش‌بینی کنند و مشکلات احتمالی را قبل از وقوع شناسایی کنند.

●  شبیه سازی: هنگامی که دوقلو دیجیتال ایجاد شد و با داده های حسگر پر شد، می توان از آن برای شبیه سازی رفتار جسم یا سیستم فیزیکی تحت شرایط مختلف مانند استرس، سایش یا عوامل محیطی استفاده کرد. این امر به مهندسان و طراحان اجازه می دهد تا عملکرد محصول را قبل از ساخت آزمایش و بهینه سازی کنند. این عمل به کاهش هزینه ها و بهبود کارایی کمک کند.

● نظارت در زمان واقعی: دوقلو دیجیتال همچنین می تواند با اینترنت اشیا برای نظارت بر شی یا سیستم فیزیکی در زمان واقعی ادغام شود. این امکان نظارت و تجزیه و تحلیل در زمان واقعی عملکرد شی یا سیستم را فراهم می کند که می تواند به شناسایی مشکلات و بهبود نگهداری و تعمیر کمک کند.

یک نمونه از فناوری دوقلو دیجیتال در عمل، صنعت تولید است. شرکتی که ماشین آلات پیچیده ای مانند توربین بادی تولید می کند، می تواند از فناوری دوقلو دیجیتال برای ایجاد یک نسخه مجازی از توربین استفاده کند. از این ماکت می توان برای شبیه سازی رفتار توربین در شرایط مختلف مانند سرعت و جهت باد استفاده کرد. مهندسان و طراحان می توانند از دوقلو دیجیتال برای آزمایش و بهینه سازی عملکرد توربین قبل از ساخت استفاده کنند که می تواند به کاهش هزینه ها و بهبود کارایی کمک کند.

هنگامی که توربین ساخته و راه اندازی شد، داده های حسگر را می توان از توربین فیزیکی جمع آوری کرد و برای به روز رسانی دوقلو دیجیتال در زمان واقعی استفاده کرد. این امکان نظارت و تجزیه و تحلیل در زمان واقعی عملکرد توربین را فراهم می کند که می تواند به شناسایی مشکلات احتمالی و بهبود تعمیر و نگهداری کمک کند. با استفاده از دوقلو دیجیتال، این شرکت می‌تواند پیش‌بینی کند که چه زمانی ممکن است یک قطعه از کار بیفتد و زمان‌بندی تعمیر و نگهداری را قبل از وقوع آن، کاهش زمان خرابی و افزایش بهره‌وری کلی کند.

انواع دوقلوهای دیجیتال

انواع مختلفی از دوقلوهای دیجیتال وجود دارد که هر کدام موارد و کاربردهای خاص خود را دارند:

●    محصول دیجیتال دوقلو: این نوع دوقلوی دیجیتال برای شبیه سازی و بهینه سازی عملکرد یک محصول قبل از ساخت استفاده می شود. این به مهندسان و طراحان اجازه می دهد تا گزینه های مختلف طراحی را آزمایش و ارزیابی کنند و مشکلات احتمالی را قبل از تولید محصول شناسایی کنند.

●  دوقلو دیجیتالی فرآیند: برای شبیه سازی و بهینه سازی عملکرد یک فرآیند، مانند فرآیند تولید یا ساخت، استفاده می شود. این به اپراتورها و مدیران اجازه می دهد تا تنگناها را شناسایی کنند، کارایی را بهبود بخشند و هزینه ها را کاهش دهند.

●  دوقلو دیجیتال دارایی: دوقلوی دیجیتال دارایی برای نظارت و تجزیه و تحلیل عملکرد یک دارایی فیزیکی مانند ماشین یا ساختمان استفاده می شود. این امکان نظارت و تجزیه و تحلیل در زمان واقعی عملکرد دارایی را فراهم می کند، که می تواند به شناسایی مشکلات و بهبود نگهداری و تعمیر کمک کند.

●  دوقلو دیجیتال شهری: این نوع دوقلوی دیجیتال برای شبیه سازی و بهینه سازی عملکرد یک شهر یا منطقه شهری استفاده می شود و به برنامه ریزان و مدیران شهری اجازه می دهد تا سناریوهای مختلف مانند جریان ترافیک، واکنش اضطراری و رشد جمعیت را تجزیه و تحلیل و کنند.

●  دوقلو دیجیتال انسان: دوقلوی دیجیتال انسان برای شبیه سازی و تجزیه و تحلیل رفتار و عملکرد یک انسان مانند یک سرباز، ورزشکار یا بیمار استفاده می شود. این امکان را برای آزمایش و ارزیابی سناریوها و شرایط مختلف، مانند استرس فیزیکی، درمان پزشکی و توانبخشی فراهم می کند.

●  دوقلو دیجیتال هوشمند: یک دوقلوی دیجیتال هوشمند برای ایجاد یک ماکت از یک شی یا سیستمی که به قابلیت‌های هوش مصنوعی مانند توانایی یادگیری و خودبهینه‌سازی در طول زمان مجهز است، استفاده می‌شود.

واقعیت مجازی در مقابل فناوری دوقلو دیجیتال

واقعیت مجازی و فناوری دوقلوی دیجیتال زمینه های مرتبط اما متمایز هستند. با این حال، آنها می توانند در برخی از کاربردها، مانند آموزش، طراحی و بهینه سازی مکمل باشند. واقعیت مجازی به یک محیط شبیه سازی شده و یا غوطه ور اشاره می کند و می توان آن را از طریق هدست و یا دستگاه های دیگر استفاده کرد و از فناوری رایانه ای بهره می برد.

این روشی را برای کاربران فراهم می‌کند تا با استفاده از بازخورد دیداری، شنیداری و لمسی، با محیط دیجیتالی به گونه‌ای که واقعی است، تعامل داشته باشند و تجربه کنند. VR اغلب برای بازی، سرگرمی و آموزش، و همچنین برای کاربردهای عملی تر، مانند طراحی و تجسم، درمان و آموزش استفاده می شود.

از سوی دیگر، فناوری دوقلوی دیجیتال به استفاده از فناوری رایانه برای ایجاد یک ماکت مجازی از یک شی فیزیکی، سیستم یا فرآیند اشاره دارد. برای شبیه سازی و تجزیه و تحلیل رفتار و عملکرد همتای فیزیکی استفاده می شود که امکان بهینه سازی، نظارت بر عملکرد و پیش بینی مسائل بالقوه را فراهم می کند. اغلب در تولید، ساخت و ساز و سایر صنایع برای بهبود کارایی، کاهش هزینه ها و بهینه سازی عملکرد استفاده می شود.

اینها تنها نمونه هایی از انواع مختلف دوقلوهای دیجیتال هستند. این فناوری به طور مداوم در حال پیشرفت است و موارد استفاده و برنامه های کاربردی جدید در حال ظهور هستند.

فناوری دوقلو دیجیتال در مقابل شبیه سازی

فناوری دوقلوی دیجیتال به نمایش دیجیتالی یک سیستم فیزیکی اشاره دارد که می تواند برای نظارت، تجزیه و تحلیل و کنترل سیستم در زمان واقعی استفاده شود. از سوی دیگر، شبیه سازی به استفاده از مدل های کامپیوتری برای تقلید از رفتار یک سیستم فیزیکی به منظور پیش بینی عملکرد آن اشاره دارد.

مزایای فناوری دوقلو دیجیتال

فناوری دوقلوی دیجیتال در صنایع و بخش‌های مختلف اعمال می‌شود و این پتانسیل را دارد که با بهبود کارایی، کاهش هزینه‌ها و تصمیم‌گیری آگاهانه‌تر، مزایای قابل توجهی برای سازمان‌ها و افراد به ارمغان بیاورد. چندین مزیت آن به صورت زیر است:

● بهره وری بهبود یافته: فناوری دوقلوی دیجیتال امکان شبیه سازی و بهینه سازی اشیاء فیزیکی، سیستم ها و فرآیندها را فراهم می کند، به شناسایی مشکلات و ناکارآمدی ها قبل از وقوع کمک می کند، زمان خرابی را کاهش می دهد و بهره وری کلی را افزایش می دهد.

● صرفه جویی در هزینه: با اجازه دادن به آزمایش و بهینه سازی محصولات و فرآیندها قبل از ساخت، می تواند به کاهش هزینه ها کمک کند، که می تواند به کاهش نیاز به نمونه های اولیه پرهزینه و آزمایش فیزیکی کمک کند.

●  نظارت در زمان واقعی: فناوری دوقلوی دیجیتال را می توان با اینترنت اشیا برای نظارت و تجزیه و تحلیل عملکرد یک شی یا سیستم فیزیکی در زمان واقعی ادغام کرد که می تواند به شناسایی مشکلات و بهبود نگهداری و تعمیر کمک کند.

●  تعمیر و نگهداری پیش‌بینی‌کننده: این فناوری امکان پیش‌بینی مشکلات بالقوه در مورد اشیاء یا سیستم‌های فیزیکی را فراهم می‌کند که می‌تواند به کاهش زمان خرابی و بهبود کلی تعمیرات کمک کند.

●  تصمیم‌گیری بهتر: می‌تواند به ارائه اطلاعات دقیق‌تر در مورد یک شی یا سیستم فیزیکی، برای تصمیم‌گیری بهتر کمک کند.
●  ایمنی بهبود یافته: فناوری دوقلوی دیجیتال می تواند به شناسایی خطرات احتمالی ایمنی و کمک به بهبود ایمنی در دنیای فیزیکی کمک کند.

● همکاری بهتر: امکان همکاری بهتر بین بخش‌ها و ذینفعان مختلف را فراهم می‌کند، زیرا بستر مشترکی را برای به اشتراک گذاری داده‌ها، تجزیه و تحلیل و تصمیم‌گیری فراهم می‌کند.

●  دسترسی از راه دور: فناوری دوقلوی دیجیتال امکان دسترسی از راه دور به اشیاء یا سیستم های فیزیکی را فراهم می کند که می تواند به بهبود دسترسی و کاهش نیاز به سفر کمک کند.

خطرات فناوری دوقلو دیجیتال

مانند هر فناوری دیگری، فناوری دوقلو دیجیتال مجموعه ای از خطرات و چالش های خاص خود را دارد. نمونه های آورده شده به صورت زیر است:

● خطرات امنیت سایبری: فناوری دوقلو دیجیتال متکی به جمع آوری و ذخیره سازی مقادیر زیادی داده است که می تواند آن را در برابر حملات سایبری آسیب پذیر کند. این می تواند شامل هک، نقض داده ها و دسترسی غیرمجاز به اطلاعات حساس باشد.

● وابستگی به کیفیت داده ها: دقت و قابلیت اطمینان دوقلو دیجیتال به کیفیت داده هایی که برای ایجاد آن استفاده می شود بستگی دارد. اگر داده ها نادرست یا ناقص باشند، دوقلوی دیجیتالی نمایش دقیقی از شیء فیزیکی یا سیستمی که نشان می دهد نخواهد بود.

● نگرانی‌های مربوط به حریم خصوصی: فناوری دوقلوی دیجیتال می‌تواند اطلاعات حساس مانند داده‌های شخصی را جمع‌آوری و ذخیره کند، که نگرانی‌هایی در مورد حفظ حریم خصوصی و حفاظت از داده‌ها ایجاد می‌کند.

● پیچیدگی: پیاده سازی و نگهداری آن می تواند پیچیده باشد و به مهارت ها و دانش تخصصی نیاز دارد. این امر می تواند بهره برداری کامل از مزایای آن را برای سازمان ها دشوار کند.

● یکپارچه سازی: ادغام با سیستم ها و فرآیندهای موجود ممکن است دشوار باشد، که می تواند استفاده کامل از قابلیت های آن را برای سازمان ها چالش برانگیز کند.

● عدم استانداردسازی: فناوری دوقلو دیجیتال هنوز یک زمینه نسبتاً جدید است و در حال حاضر عدم استانداردسازی از نظر داده ها و فرمت های مورد استفاده برای ایجاد و ذخیره دوقلوهای دیجیتال وجود دارد.

● نگرانی‌های اخلاقی: فناوری دوقلو دیجیتال نگرانی‌های اخلاقی را ایجاد می‌کند، مانند استفاده از دوقلوهای دیجیتال برای شبیه‌سازی و آزمایش سناریوهایی که می‌توانند در دنیای واقعی مضر باشند.

● مقیاس پذیری محدود: فناوری دوقلو دیجیتال ممکن است قادر به مدیریت سیستم های بزرگ یا پیچیده نباشد، که می تواند در برخی موارد مفید بودن آن را محدود کند.

برای سازمان‌ها ضروری است که از خطرات و چالش‌های بالقوه مرتبط با فناوری دوقلو دیجیتال آگاه باشند و اقداماتی را برای کاهش آنها مانند اجرای اقدامات امنیت سایبری قوی، اطمینان از کیفیت داده‌ها و شفاف بودن در مورد استفاده و ذخیره داده‌ها انجام دهند. علاوه بر این، برای سازمان‌ها مهم است که از پیامدهای اخلاقی و قانونی فناوری دوقلو دیجیتال آگاه باشند و از این موضوع اطمینان حاصل کنند.

آیا می توان فناوری های دوقلوی دیجیتال و بلاک چین را با هم ادغام کرد؟

فناوری دوقلوی دیجیتال و فناوری بلاک چین را می توان با هم به روش های مختلفی استفاده کرد، مانند:

• مدیریت زنجیره تامین: فناوری دوقلوی دیجیتال می تواند برای ایجاد کپی مجازی از محصولات فیزیکی و دارایی ها استفاده شود، با فناوری بلاک چین یک رکورد امن و شفاف از سفر محصول یا دارایی در زنجیره تامین ایجاد می کند.
• قراردادهای هوشمند: از فناوری دوقلوی دیجیتال می توان برای ایجاد نسخه های مجازی دارایی ها و نظارت بر عملکرد آنها استفاده کرد، در حالی که فناوری بلاک چین می تواند برای خودکارسازی قراردادهای هوشمند که بر انتقال مالکیت، حقوق استفاده و سایر جزئیات دارایی ها حاکم است، استفاده شود.
• کنترل کیفیت: فناوری بلاک چین را می توان برای ایجاد یک رکورد ضد دستکاری از تاریخچه کنترل کیفیت محصول استفاده کرد که امکان ردیابی و شفافیت را فراهم می کند، در حالی که فناوری دوقلو دیجیتال می تواند برای شبیه سازی رفتار محصولات فیزیکی استفاده شود.
• مدیریت کیف پول: فناوری دوقلوی دیجیتال می تواند برای ایجاد کپی مجازی از کیف پول های رمزنگاری استفاده شود که امکان شبیه سازی و تجزیه و تحلیل رفتار و عملکرد کیف پول را فراهم می کند. این می تواند به شناسایی آسیب پذیری های احتمالی و بهبود امنیت کیف پول کمک کند.
• مدیریت دارایی: فناوری بلاک چین را می توان برای ایجاد یک سابقه بدون دستکاری از مالکیت دارایی، حقوق استفاده و سایر جزئیات استفاده کرد، در حالی که فناوری دوقلو دیجیتال می تواند برای نظارت و تجزیه و تحلیل عملکرد دارایی های فیزیکی استفاده شود.
• املاک و مستغلات: فناوری بلاک چین می تواند برای ایجاد یک رکورد ضد دستکاری از زمین دیجیتال استفاده شود، در حالی که فناوری دوقلو دیجیتال می تواند برای ایجاد کپی مجازی از املاک و مستغلات استفاده شود.
• هویت دیجیتال: فناوری دوقلوی دیجیتال را می توان برای ایجاد یک ماکت مجازی از یک فرد مورد استفاده قرار داد، در حالی که فناوری بلاک چین می تواند برای ایجاد یک رکورد ضد دستکاری از هویت دیجیتال فرد استفاده شود که امکان تأیید امن و شفاف هویت را فراهم می کند.

بنابراین، استفاده از فناوری دوقلوی دیجیتال و فناوری بلاک چین می‌تواند روشی امن‌تر، شفاف‌تر و کارآمدتر برای مدیریت و ردیابی دارایی‌های فیزیکی و محصولات فراهم کند و امکان نظارت و تصمیم‌گیری بهتر را فراهم کند.

آینده فناوری دوقلو دیجیتال

فناوری دوقلو دیجیتال یک زمینه به سرعت در حال توسعه است و انتظار می رود در آینده تأثیر قابل توجهی بر صنایع و بخش های مختلف بگذارد. به عنوان مثال، انتظار می رود فناوری دوقلو دیجیتال نقش مهمی را در صنعت 4.0، انقلاب صنعتی چهارم، که با ادغام فناوری های پیشرفته، مانند اینترنت اشیا، هوش مصنوعی و داده های بزرگ، در تولید و سایر صنایع مشخص می شود، ایفا کند.

علاوه بر این، انتظار می رود که به طور فزاینده ای با سایر فناوری ها مانند اینترنت اشیا، هوش مصنوعی و واقعیت مجازی ادغام شود تا تجربیات همه جانبه و تعاملی بیشتری ایجاد کند. به طور مشابه، با توانایی تشخیص مسائل احتمالی و برنامه‌ریزی تعمیر و نگهداری پیشگیرانه، پیش‌بینی می‌شود که فناوری دوقلو دیجیتال به طور فزاینده‌ای در تعمیر و نگهداری و تعمیر استفاده شود.

علاوه بر این، انتظار می‌رود فناوری دوقلوی دیجیتال با استفاده از مدل‌های سه‌بعدی با وضوح بالا و الگوریتم‌های هوش مصنوعی پیشرفته‌تر واقع‌گرایانه‌تر شود و امکان شبیه‌سازی و تحلیل دقیق‌تر اشیاء و سیستم‌های فیزیکی را فراهم کند.

پیش‌بینی می‌شود که استفاده از فناوری دوقلو دیجیتال به طور قابل توجهی در شبیه‌سازی و آموزش افزایش یابد و محیط‌های یادگیری شبیه‌تر و همه‌جانبه‌تری را فراهم کند. به عنوان مثال، صنعت ساخت و ساز می تواند از فناوری دوقلو دیجیتال بیشتر استفاده کند، زیرا شبیه سازی و بهینه سازی طراحی، ساخت و ساز و بهره برداری ساختمان و زیرساخت را ممکن می سازد. برای استفاده از سیگنال های دقیق ما به کانال سیگنال ارز دیجیتال بپیوندید و درآمد دلاری مستمر کسب کنید.