NASA或AFRL提出的數字孿生，是指一(yi)種運(yun)載工具的(de)(de)健康診斷與預測的(de)(de)極其復雜的(de)(de)工程(cheng)應用方(fang)法(fa)或基于(yu)該(gai)方(fang)法(fa)建成的(de)(de)系(xi)統，Michael Grieves提出(chu)的(de)(de)數字(zi)孿(luan)生(sheng)，初期(qi)是指孿(luan)生(sheng)對象(xiang)狀態的(de)(de)數字(zi)化表(biao)示，后期(qi)是指孿(luan)生(sheng)對象(xiang)的(de)(de)數字(zi)化等價物(wu)，本(ben)(ben)質(zhi)上(shang)是一(yi)種高度(du)抽象(xiang)的(de)(de)計(ji)算機應用的(de)(de)基本(ben)(ben)思想方(fang)法(fa)。而現實當(dang)中為數眾多(duo)的(de)(de)數字(zi)孿(luan)生(sheng)的(de)(de)定(ding)義，則是基于(yu)上(shang)述三種數字(zi)孿(luan)生(sheng)概念內涵的(de)(de)多(duo)維度(du)的(de)(de)某種組(zu)合。
引言
自(zi)2014年以(yi)來(lai)，數(shu)(shu)字(zi)(zi)孿(luan)(luan)生(sheng)(sheng)(sheng)概(gai)(gai)(gai)念(nian)疾風暴雨般地席卷了(le)(le)各行各業(ye)，特(te)別是(shi)(shi)在國內，異常(chang)火爆。各行各業(ye)都在使(shi)用數(shu)(shu)字(zi)(zi)孿(luan)(luan)生(sheng)(sheng)(sheng)這一(yi)概(gai)(gai)(gai)念(nian)，如果(guo)你(ni)能找(zhao)到(dao)哪一(yi)個(ge)行業(ye)還沒有(you)(you)使(shi)用數(shu)(shu)字(zi)(zi)孿(luan)(luan)生(sheng)(sheng)(sheng)，反倒有(you)(you)些鳳毛麟角了(le)(le)。但對于(yu)數(shu)(shu)字(zi)(zi)孿(luan)(luan)生(sheng)(sheng)(sheng)這一(yi)概(gai)(gai)(gai)念(nian)，人們并沒有(you)(you)達(da)成廣泛的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)共識。筆(bi)者曾(ceng)經撰寫(xie)過(guo)(guo)《理解數(shu)(shu)字(zi)(zi)孿(luan)(luan)生(sheng)(sheng)(sheng)，你(ni)必須(xu)回答33個(ge)問題(ti)(ti)》的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)文章，其中最基本(ben)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)問題(ti)(ti)是(shi)(shi)，誰首(shou)先提出(chu)了(le)(le)數(shu)(shu)字(zi)(zi)孿(luan)(luan)生(sheng)(sheng)(sheng)這一(yi)個(ge)概(gai)(gai)(gai)念(nian)?其定義的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)數(shu)(shu)字(zi)(zi)孿(luan)(luan)生(sheng)(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)內涵是(shi)(shi)什么?到(dao)了(le)(le)現在這個(ge)階段，數(shu)(shu)字(zi)(zi)孿(luan)(luan)生(sheng)(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)概(gai)(gai)(gai)念(nian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)內涵已經嚴重(zhong)泛化(hua)了(le)(le)，從一(yi)個(ge)有(you)(you)著特(te)定含義的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)專業(ye)術語演變為了(le)(le)一(yi)個(ge)大眾(zhong)化(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)概(gai)(gai)(gai)念(nian)，成為了(le)(le)一(yi)個(ge)非常(chang)時(shi)髦的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)熱詞。此時(shi)再來(lai)探(tan)討這一(yi)問題(ti)(ti)，似乎有(you)(you)些無(wu)足輕重(zhong)，有(you)(you)點無(wu)聊。但筆(bi)者認(ren)為，搞清楚是(shi)(shi)誰首(shou)先提出(chu)了(le)(le)數(shu)(shu)字(zi)(zi)孿(luan)(luan)生(sheng)(sheng)(sheng)這一(yi)概(gai)(gai)(gai)念(nian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)問題(ti)(ti)，還是(shi)(shi)具有(you)(you)一(yi)定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)歷史價值(zhi)，是(shi)(shi)對前(qian)人辛勤的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)探(tan)索(suo)工作的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)最大褒獎。同時(shi)對于(yu)后(hou)來(lai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)吃瓜者而言，也(ye)有(you)(you)著極其重(zhong)要(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)現實意義，通過(guo)(guo)探(tan)討該問題(ti)(ti)，可以(yi)準確理解各種數(shu)(shu)字(zi)(zi)孿(luan)(luan)生(sheng)(sheng)(sheng)概(gai)(gai)(gai)念(nian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)內涵、提出(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)背景、嘗試(shi)要(yao)解決(jue)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)問題(ti)(ti)、局限性與適用性，這對于(yu)數(shu)(shu)字(zi)(zi)孿(luan)(luan)生(sheng)(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)應用，具有(you)(you)重(zhong)要(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)理論指(zhi)導意義。關于(yu)數(shu)(shu)字(zi)(zi)孿(luan)(luan)生(sheng)(sheng)(sheng)概(gai)(gai)(gai)念(nian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)起源，學術界、工業(ye)界有(you)(you)三種主要(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)觀點。
NASA提出了數字孿生概念
這種(zhong)觀點認(ren)為(wei)， NASA(美國(guo)國(guo)家航(hang)空(kong)航(hang)天局(ju))首先提(ti)出(chu)(chu)了(le)(le)(le)數(shu)(shu)(shu)(shu)字(zi)(zi)(zi)孿(luan)生(sheng)(sheng)概(gai)(gai)念。這種(zhong)觀點有公開發(fa)布的(de)(de)(de)(de)(de)文獻為(wei)證。NASA在2010年(nian)11月(yue)發(fa)布的(de)(de)(de)(de)(de)其(qi)(qi)(qi)(qi)技術路(lu)線(xian)圖第十一(yi)(yi)、十二部分(fen)《DRAFT Modelling，Simulation，Information Technology & Processing Roadmap Technology Area 11》與(yu)《DRAFT Materials, Structures, Mechanical Systems, and Manufacturing Roadmap Technology Area 12》中(zhong)，提(ti)出(chu)(chu)了(le)(le)(le)數(shu)(shu)(shu)(shu)字(zi)(zi)(zi)孿(luan)生(sheng)(sheng)概(gai)(gai)念——Digital Twin，并給出(chu)(chu)了(le)(le)(le)其(qi)(qi)(qi)(qi)規范(fan)的(de)(de)(de)(de)(de)定義。需要強調的(de)(de)(de)(de)(de)是，NASA當時(shi)并沒有啟動任(ren)何相關的(de)(de)(de)(de)(de)工(gong)(gong)程(cheng)應(ying)用(yong)項目，而是提(ti)到(dao)了(le)(le)(le)計劃在2027年(nian)實現其(qi)(qi)(qi)(qi)Venus Lander數(shu)(shu)(shu)(shu)字(zi)(zi)(zi)孿(luan)生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)工(gong)(gong)程(cheng)目標(biao)。在路(lu)線(xian)圖11中(zhong)，其(qi)(qi)(qi)(qi)給出(chu)(chu)了(le)(le)(le)數(shu)(shu)(shu)(shu)字(zi)(zi)(zi)孿(luan)生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)規范(fan)定義：一(yi)(yi)個(ge)數(shu)(shu)(shu)(shu)字(zi)(zi)(zi)孿(luan)生(sheng)(sheng)，是一(yi)(yi)種(zhong)集成(cheng)化的(de)(de)(de)(de)(de)多種(zhong)物理量、多種(zhong)空(kong)間(jian)尺度(du)的(de)(de)(de)(de)(de)運(yun)載(zai)(zai)(zai)工(gong)(gong)具(ju)(ju)或系(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)概(gai)(gai)率(lv)性仿(fang)真(zhen)，該(gai)仿(fang)真(zhen)使(shi)用(yong)了(le)(le)(le)當前最為(wei)有效的(de)(de)(de)(de)(de)物理模型、傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)數(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)的(de)(de)(de)(de)(de)更新、飛行工(gong)(gong)具(ju)(ju)的(de)(de)(de)(de)(de)歷(li)史，等(deng)(deng)等(deng)(deng)，以鏡像出(chu)(chu)其(qi)(qi)(qi)(qi)對應(ying)的(de)(de)(de)(de)(de)飛行中(zhong)孿(luan)生(sheng)(sheng)對象的(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)存狀態。這種(zhong)數(shu)(shu)(shu)(shu)字(zi)(zi)(zi)孿(luan)生(sheng)(sheng)，是超現實的(de)(de)(de)(de)(de)，考(kao)慮到(dao)了(le)(le)(le)一(yi)(yi)個(ge)或多個(ge)相互依(yi)賴的(de)(de)(de)(de)(de)運(yun)載(zai)(zai)(zai)工(gong)(gong)具(ju)(ju)系(xi)統(tong)(tong)，包(bao)括推進/能(neng)源存儲，宇航(hang)電子(zi)，生(sheng)(sheng)命支持，運(yun)載(zai)(zai)(zai)工(gong)(gong)具(ju)(ju)結(jie)構(gou)，溫度(du)管理/TPS，等(deng)(deng)系(xi)統(tong)(tong)。除了(le)(le)(le)高精(jing)度(du)物理模型這一(yi)(yi)核(he)心，數(shu)(shu)(shu)(shu)字(zi)(zi)(zi)孿(luan)生(sheng)(sheng)集成(cheng)了(le)(le)(le)，來自(zi)運(yun)載(zai)(zai)(zai)工(gong)(gong)具(ju)(ju)機(ji)(ji)載(zai)(zai)(zai)的(de)(de)(de)(de)(de)運(yun)載(zai)(zai)(zai)集成(cheng)健康(kang)管理(IVHM)系(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)數(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)，維(wei)護的(de)(de)(de)(de)(de)歷(li)史，以及使(shi)用(yong)數(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)挖掘和文本挖掘得到(dao)的(de)(de)(de)(de)(de)全部可用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)歷(li)史或飛行數(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)。機(ji)(ji)載(zai)(zai)(zai)數(shu)(shu)(shu)(shu)字(zi)(zi)(zi)孿(luan)生(sheng)(sheng)系(xi)統(tong)(tong)，也能(neng)夠減少損(sun)傷或降級，通(tong)過建議改(gai)變使(shi)命任(ren)務(wu)清單，來提(ti)高運(yun)載(zai)(zai)(zai)工(gong)(gong)具(ju)(ju)的(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)存時(shi)長和使(shi)命成(cheng)功的(de)(de)(de)(de)(de)概(gai)(gai)率(lv)。能(neng)夠影響(xiang)到(dao)運(yun)載(zai)(zai)(zai)工(gong)(gong)具(ju)(ju)的(de)(de)(de)(de)(de)制造時(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)缺陷(xian)，也明確地被(bei)考(kao)慮到(dao)了(le)(le)(le)。
其原文如下：“NASA Digital Twin: A digital twin is an integrated multi-physics, multi-scale, probabilistic simulation of a vehicle or system that uses the best available physical models, sensor updates, fleet history, etc., to mirror the life of its flying twin. The digital twin is ultra-realistic and may consider one or more important and interdependent vehicle systems, including propulsion/energy storage, avionics, life support, vehicle structure, thermal management/TPS, etc.
In addition to the backbone of high-fidelity physical models, the digital twin integrates sensor data from the vehicle’s on-board integrated vehicle health management (IVHM) system, maintenance history, and all available historical/fleet data obtained using data mining and text mining. The systems on board the digital twin are also capable of mitigating damage or degradation by recommending changes in mission profile to increase both the life span and the probability of mission success.”在路(lu)線圖(tu)11中(zhong)，其(qi)數(shu)字(zi)孿(luan)生概念，是作為(wei)一種(zhong)解決(jue)復雜問題的(de)(de)方法(fa)提出的(de)(de)。這種(zhong)方法(fa)，屬(shu)于系統(tong)工程思想的(de)(de)具(ju)體(ti)實(shi)現，所(suo)(suo)以(yi)NASA將數(shu)字(zi)孿(luan)生又稱之(zhi)為(wei)基于仿真(zhen)的(de)(de)系統(tong)工程，即(ji)“Simulation-Based Systems Engineering (TABS 3.3): NASA Digital Twin”，是一種(zhong)系統(tong)化的(de)(de)仿真(zhen)，而不是指簡(jian)單的(de)(de)單項內(nei)(nei)容的(de)(de)仿真(zhen)。而在路(lu)線圖(tu)12中(zhong)，給(gei)出了其(qi)數(shu)字(zi)孿(luan)生包含了未來深空探測(ce)所(suo)(suo)需的(de)(de)運載工具(ju)的(de)(de)健康診斷與預測(ce)所(suo)(suo)涉及到的(de)(de)各(ge)種(zhong)技術內(nei)(nei)容。如下圖(tu)。
NASA提出(chu)的數字(zi)孿生概念(nian)要點如下：
? NASA提(ti)出數字(zi)孿生，是用于解決未來幾十年間深空探測所需的運載工具的健康診斷與預測問題。
? NASA提出數(shu)字孿生，是(shi)問題驅動的，而不是(shi)技(ji)術(shu)驅動的。
? NASA提出(chu)數(shu)字孿生(sheng)，是用于(yu)解決(jue)其(qi)未來所要面臨的(de)全新的(de)、現有的(de)方法解決(jue)不了的(de)復(fu)雜問題。而不是用于(yu)解決(jue)，那些現有方法或技術已經能夠解決(jue)了的(de)問題的(de)一(yi)種新方法。
? NASA的數字孿生，是一組極其(qi)復雜(za)的多學科(ke)最(zui)新技術進展的綜合。而不是依靠數字孿生概(gai)念本身(shen)或某個(ge)特定(ding)專業就能(neng)夠(gou)包(bao)打天(tian)下的。
? NASA的(de)(de)數字孿生的(de)(de)實現，需要(yao)(yao)花費(fei)巨大的(de)(de)人力(li)物(wu)力(li)，需要(yao)(yao)花費(fei)數十年的(de)(de)時間。
? NASA定義的(de)(de)數字孿生，具有極高的(de)(de)探索、創新性質。最終的(de)(de)結果，還(huan)需要(yao)實踐檢驗。有可能(neng)(neng)成功，也有可能(neng)(neng)失敗(bai)。
? NASA定義(yi)的數字(zi)孿(luan)生(sheng)，作為(wei)一(yi)種方法，可以概(gai)括為(wei)“基(ji)于仿(fang)真的系(xi)統工程”。這也是現實中，將仿(fang)真理解(jie)為(wei)數字(zi)孿(luan)生(sheng)的一(yi)個重要原因。現在已經演(yan)變(bian)成(cheng)“基(ji)于模型的系(xi)統工程”
? NASA定義的(de)(de)數字孿生，也用(yong)來指(zhi)代其(qi)采用(yong)了其(qi)數字孿生概念而建成的(de)(de)軟(ruan)件(jian)及系(xi)統，也可以理(li)解為是一個工程項目(mu)的(de)(de)名稱。
? NASA的這種數(shu)(shu)字(zi)(zi)孿(luan)生的定義(yi)方式，并不(bu)具(ju)有(you)普遍性(xing)意義(yi)，難以將數(shu)(shu)字(zi)(zi)孿(luan)生進行大范圍的推廣。這也是提(ti)出數(shu)(shu)字(zi)(zi)孿(luan)生概念后的一段實踐(jian)內(nei)，并沒(mei)有(you)得到廣泛響應(ying)的重要原因。
AFRL提出了數字孿生概念
這(zhe)種(zhong)觀(guan)點認為是，AFRL(美(mei)國空軍研究實驗室)在2009年提(ti)出了(le)數(shu)字孿生(sheng)的(de)(de)概念，但這(zhe)種(zhong)觀(guan)點缺(que)少公開(kai)發布的(de)(de)強有(you)力的(de)(de)直接(jie)文(wen)(wen)獻(xian)的(de)(de)佐證。我們在公開(kai)發表的(de)(de)文(wen)(wen)獻(xian)中(zhong)，能找到(dao)的(de)(de)文(wen)(wen)獻(xian)是AFRL在2011年3月的(de)(de)一(yi)次(ci)項目(mu)合作(zuo)推(tui)介會上(shang)Pamela A. Kobryn & Eric J. Tuegel所做的(de)(de)題目(mu)為《Condition-based Maintenance Plus Structural Integrity (CBM+SI) & the Airframe Digital Twin》(可以直譯為：將基(ji)于(yu)條件的(de)(de)維護應用于(yu)結(jie)構完整性中(zhong)與(yu)機身數(shu)字孿生(sheng))演講PPT。在該PPT中(zhong)，提(ti)到(dao)了(le)2009年2月AFRL曾召開(kai)過(guo)一(yi)個(ge)關(guan)于(yu)CBM+SI 研討(tao)會，在那次(ci)會上(shang)，是作(zuo)為CBM+SI計劃的(de)(de)遠期愿景，而(er)提(ti)到(dao)了(le)數(shu)字孿生(sheng)的(de)(de)概念，見下(xia)圖(tu)，
其數字孿(luan)生的含義為：由尾號(hao)標(biao)識的基于健康狀態感知而使能的、單架飛(fei)機(ji)的、實時(shi)的、高精度的運營決(jue)策。其具體過程如下(xia)：
● 當交付(fu)一(yi)架物(wu)理飛(fei)機(ji)時，由尾號標(biao)識的(de)(de)該架飛(fei)機(ji)的(de)(de)一(yi)個數字模型，同(tong)時被交付(fu)，包括了與設計標(biao)準(zhun)的(de)(de)偏差。
● 該數字模型將進行虛擬飛(fei)(fei)行，飛(fei)(fei)過同樣(yang)的、由(you)真(zhen)實飛(fei)(fei)機(ji)的機(ji)載(zai)SHM系統記(ji)錄下的飛(fei)(fei)行軌跡。
● 模(mo)型產生(sheng)的結果，將會與(yu)放(fang)置(zhi)在關鍵位置(zhi)上的SHM系統記錄下的傳感器讀(du)數，進行比較，來更新/標定(ding)/驗證(zheng)該模(mo)型。
● 當未(wei)預料到的損(sun)傷被發(fa)現時，其將被添加(jia)到該數字模(mo)型(xing)中，來確保該模(mo)型(xing)能夠反映(ying)出實際飛(fei)機的當前(qian)狀(zhuang)態(tai)。
● 機身狀態的(de)預測(ce)，將通(tong)過“飛”模型，來經歷未來可能的(de)飛行任務(wu)，來實現的(de)。
● 該模型將被(bei)用(yong)于(yu)決定(ding)，何(he)時何(he)地，機身(shen)結構損傷(shang)，將會(hui)發生(sheng)。進(jin)而(er)確定(ding)什么時間進(jin)行(xing)維護工作。
正是(shi)基于這份(fen)文檔，國內(nei)外都(dou)有學者認為是(shi)AFRL在2009年首先(xian)提(ti)出(chu)了數(shu)字孿生(sheng)，其根源所在。直到2011年，同NASA一(yi)樣，AFRL也沒有正式啟(qi)動任(ren)何相關的(de)(de)工程應用項目，而僅僅是(shi)提(ti)出(chu)了一(yi)個總體構(gou)想或者進行了總體方案的(de)(de)設計。其數(shu)字孿生(sheng)概念的(de)(de)核心(xin)要點是(shi)，用于機身結構(gou)完成性分析預(yu)測的(de)(de)一(yi)組模(mo)型，見下圖(tu)，以及基于該模(mo)型組構(gou)建的(de)(de)一(yi)套系統。
由于(yu)(yu)該(gai)文獻不(bu)夠直(zhi)接，其佐證價(jia)值(zhi)存在某種程(cheng)度的缺陷。更(geng)為有價(jia)值(zhi)的文獻是，直(zhi)到2011年10月，AFRL 的Tuegel E.J.等人公開發表(biao)(biao)的論(lun)文《Reengineering aircraft structural life prediction using a digital twin》。在該(gai)文章(zhang)，作者(zhe)明確提(ti)到“The Digital Twin concept developed from discussions the primary author had with T.A. Cruse, Professor Emeritus at Vanderbilt University and former Chief Scientist of the Air Force Research Laboratory, and A. R. Ingraffea, Professor at Cornell University”，即數字孿(luan)生(sheng)概念，來自于(yu)(yu)本(ben)文的主要(yao)作者(zhe)，與范德堡大(da)學名(ming)譽教授(shou)前(qian)AFRL首席科學家T.A. Cruse，和康奈爾(er)大(da)學教授(shou)A. R. Ingraffea(本(ben)文的第二作者(zhe))，研討后得出(chu)的。這(zhe)可以看(kan)做(zuo)是對NASA提(ti)出(chu)數字孿(luan)生(sheng)的某種回(hui)應。不(bu)過這(zhe)篇文獻發表(biao)(biao)的時間是2011年10月，卻晚于(yu)(yu)NASA提(ti)出(chu)數字孿(luan)生(sheng)的時間。
這就是(shi)關于(yu)NASA與AFRL是(shi)誰首先提出了數字(zi)孿生概念存在爭議的(de)重要事實。在這篇文獻(xian)中，作者建議，充分利用在高性(xing)能數字(zi)計算領(ling)域的(de)進展，重新構建飛機(ji)結構壽命的(de)預(yu)測過程。這個(ge)(ge)建議的(de)過程，使(shi)用了一個(ge)(ge)由(you)尾號標識的(de)單架(jia)飛機(ji)的(de)超高保真(zhen)模型——一個(ge)(ge)數字(zi)孿生，將依(yi)據飛行(xing)環境不同(tong)，進行(xing)的(de)結構變(bian)形計算和溫度計算，與正在發生的(de)局部(bu)損傷(shang)和材(cai)料狀態的(de)演變(bian)，集(ji)成起來(lai)。
這(zhe)算是AFRL給出(chu)(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)數(shu)(shu)字孿生(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)定(ding)義。在其后(hou)(hou)AFRL發(fa)表(biao)的(de)(de)(de)(de)(de)文章中，表(biao)示略(lve)有(you)(you)不同(tong)，但核心內涵并沒(mei)有(you)(you)實質性變化。在經過前(qian)期的(de)(de)(de)(de)(de)技(ji)術評估、總體(ti)方(fang)案設計后(hou)(hou)，到(dao)了(le)2013年(nian)，AFRL正式啟(qi)動了(le)耗資(zi)龐大的(de)(de)(de)(de)(de)工程驗證(zheng)項(xiang)目——機(ji)身數(shu)(shu)字孿生(sheng)計劃的(de)(de)(de)(de)(de)第(di)一階段工作，“The Airframe Digital Twin Spiral 1 Program”。項(xiang)目使用了(le)真(zhen)實的(de)(de)(de)(de)(de)F15戰機(ji)全(quan)尺寸的(de)(de)(de)(de)(de)外機(ji)翼作為驗證(zheng)對(dui)象(xiang)。其方(fang)法是，在AFRL結構(gou)驗證(zheng)基地的(de)(de)(de)(de)(de)地面實驗室(shi)內，以每個工作周(zhou)200次(ci)(ci)仿真(zhen)飛行(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)頻(pin)次(ci)(ci)，對(dui)機(ji)翼施加模擬出(chu)(chu)來的(de)(de)(de)(de)(de)飛機(ji)飛行(xing)時機(ji)翼承受的(de)(de)(de)(de)(de)外部(bu)動力學負荷，同(tong)時利用安裝的(de)(de)(de)(de)(de)傳感器，測得機(ji)翼的(de)(de)(de)(de)(de)狀態，然(ran)后(hou)(hou)與(yu)開(kai)發(fa)的(de)(de)(de)(de)(de)機(ji)體(ti)數(shu)(shu)字孿生(sheng)給出(chu)(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)結果(guo)(guo)，進行(xing)比對(dui)，來驗證(zheng)數(shu)(shu)字孿生(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)準確性。到(dao)目前(qian)為止(zhi)，AFRL公(gong)開(kai)了(le)部(bu)分(fen)項(xiang)目結果(guo)(guo)，還沒(mei)有(you)(you)公(gong)開(kai)項(xiang)目的(de)(de)(de)(de)(de)最終結論，也(ye)沒(mei)有(you)(you)見到(dao)啟(qi)動“The Airframe Digital Twin Spiral 2 Program”、“The Airframe Digital Twin Spiral 3 Program”等的(de)(de)(de)(de)(de)計劃。
個(ge)(ge)人(ren)(ren)(ren)認(ren)為(wei)(wei)(wei)，該(gai)項目(mu)(mu)過于龐大(da)復雜，不可控的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)因數過多(duo)，模(mo)(mo)型(xing)全面驗證起(qi)來十分(fen)(fen)困(kun)難(nan)。更為(wei)(wei)(wei)重(zhong)要(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)是(shi)(shi)(shi)(shi)，項目(mu)(mu)中建(jian)(jian)立(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)模(mo)(mo)型(xing)——機(ji)(ji)體數字(zi)孿(luan)(luan)(luan)生(sheng)，與具體產(chan)品型(xing)號(設計、制(zhi)造(zao)、運(yun)營)密切(qie)相關(guan)。當F15退役后(hou)，為(wei)(wei)(wei)本(ben)項目(mu)(mu)而(er)(er)建(jian)(jian)立(li)起(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)針對F15的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)數字(zi)孿(luan)(luan)(luan)生(sheng)模(mo)(mo)型(xing)，自然(ran)失(shi)去了(le)相當部分(fen)(fen)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)存在價值(zhi)，或者說基于F15構建(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)數字(zi)孿(luan)(luan)(luan)生(sheng)，未必就能應用與F22等其它型(xing)號的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)飛(fei)機(ji)(ji)。但其解決(jue)問(wen)題的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)思路(lu)，可以參(can)考借鑒。AFRL的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)數字(zi)孿(luan)(luan)(luan)生(sheng)項目(mu)(mu)，是(shi)(shi)(shi)(shi)一(yi)種基于機(ji)(ji)理(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)機(ji)(ji)身狀態(tai)預(yu)測(ce)方法，多(duo)少(shao)有點超(chao)前。個(ge)(ge)人(ren)(ren)(ren)認(ren)為(wei)(wei)(wei)，只(zhi)有當飛(fei)機(ji)(ji)設計、制(zhi)造(zao)、運(yun)維等所涉(she)及的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)各(ge)個(ge)(ge)學(xue)科充(chong)分(fen)(fen)成熟起(qi)來后(hou)，各(ge)種模(mo)(mo)型(xing)作為(wei)(wei)(wei)標準配置存在之(zhi)時，而(er)(er)不是(shi)(shi)(shi)(shi)為(wei)(wei)(wei)了(le)預(yu)測(ce)機(ji)(ji)身狀態(tai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)需要(yao)而(er)(er)從(cong)重(zhong)新建(jian)(jian)立(li)并(bing)驗證所需要(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)模(mo)(mo)型(xing)，該(gai)方法才會發揮更有價值(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)作用。所以，同NASA類似，AFRL的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)數字(zi)孿(luan)(luan)(luan)生(sheng)概念，是(shi)(shi)(shi)(shi)用于解決(jue)復制(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)飛(fei)機(ji)(ji)機(ji)(ji)身結構完整性預(yu)測(ce)問(wen)題，AFRL認(ren)為(wei)(wei)(wei)這(zhe)是(shi)(shi)(shi)(shi)一(yi)個(ge)(ge)將會跨越(yue)30年時間(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)、多(duo)組織(zhi)、多(duo)學(xue)科協同的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)工作。而(er)(er)且值(zhi)得注意的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)是(shi)(shi)(shi)(shi)，AFRL的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)技術(shu)(shu)人(ren)(ren)(ren)員(yuan)在之(zhi)后(hou)發表(biao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)文章中，卻從(cong)來也沒有引(yin)用NASA的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)技術(shu)(shu)路(lu)線(xian)圖作為(wei)(wei)(wei)參(can)考文獻。顯然(ran)AFRL的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)技術(shu)(shu)人(ren)(ren)(ren)員(yuan)是(shi)(shi)(shi)(shi)不認(ren)可NASA首先提(ti)(ti)出(chu)了(le)數字(zi)孿(luan)(luan)(luan)生(sheng)概念這(zhe)一(yi)觀點的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)。如(ru)果說AFRL的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)技術(shu)(shu)人(ren)(ren)(ren)員(yuan)不認(ren)可是(shi)(shi)(shi)(shi)NASA首先提(ti)(ti)出(chu)了(le)數字(zi)孿(luan)(luan)(luan)生(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)概念，兩(liang)者之(zhi)間(jian)(jian)存在沖(chong)突的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)話(hua)，那(nei)么NASA與AFRL的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)高層，卻在2012年聯合發表(biao)了(le)題為(wei)(wei)(wei)《The Digital Twin Paradigm for Future NASA and U.S. Air Force Vehicles》的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)論文，則似乎是(shi)(shi)(shi)(shi)為(wei)(wei)(wei)了(le)調和、平息兩(liang)者之(zhi)間(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)矛盾了(le)而(er)(er)有意為(wei)(wei)(wei)之(zhi)了(le)。需要(yao)指(zhi)出(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)是(shi)(shi)(shi)(shi)，該(gai)篇文章是(shi)(shi)(shi)(shi)以NASA的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)述為(wei)(wei)(wei)核心(xin)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)，最大(da)限度(du)體現了(le)兩(liang)個(ge)(ge)機(ji)(ji)構的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)共識。但有意思的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)是(shi)(shi)(shi)(shi)，在此之(zhi)后(hou)，AFRL的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)技術(shu)(shu)人(ren)(ren)(ren)員(yuan)發表(biao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)文章中，依舊沒有引(yin)用NASA的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)技術(shu)(shu)路(lu)線(xian)圖作為(wei)(wei)(wei)參(can)考文獻。AFRL提(ti)(ti)出(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)數字(zi)孿(luan)(luan)(luan)生(sheng)概念要(yao)點如(ru)下：
?AFRL提出數字孿生，是用于解(jie)決(jue)大量的(de)(de)(de)老舊飛機(ji)的(de)(de)(de)健康診(zhen)斷(duan)與預測問題(ti)。目的(de)(de)(de)時降低(di)這些(xie)飛機(ji)運維成本，提高飛機(ji)的(de)(de)(de)利用率。
?AFRL提出(chu)數字孿生，是問題驅動(dong)的(de)，而不是技(ji)術驅動(dong)的(de)。
?AFRL提出數(shu)字孿生，是(shi)用于解(jie)決(jue)其(qi)當前面臨的(de)(de)(de)、現有的(de)(de)(de)方(fang)法(fa)解(jie)決(jue)不(bu)了的(de)(de)(de)復雜問(wen)題(ti)。而不(bu)是(shi)用作解(jie)決(jue)那些現有方(fang)法(fa)或技術已經能夠解(jie)決(jue)了的(de)(de)(de)問(wen)題(ti)的(de)(de)(de)一種(zhong)新方(fang)法(fa)。
?AFRL的(de)(de)(de)(de)(de)數字孿生(sheng)，是(shi)一種極其復雜(za)的(de)(de)(de)(de)(de)多學(xue)科最新技術進(jin)展的(de)(de)(de)(de)(de)綜合，需要眾多學(xue)科的(de)(de)(de)(de)(de)專業(ye)人(ren)士的(de)(de)(de)(de)(de)深度密切協同(tong)工作，而不(bu)是(shi)依靠(kao)數字孿生(sheng)概念本身(shen)或某個(ge)特定專業(ye)就能夠包打天下的(de)(de)(de)(de)(de)。這正是(shi)AFRL在2011年(nian)3月(yue)召開項目合作推介會的(de)(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)(de)所(suo)在。
?AFRL的機身數字孿生的實(shi)現(xian)，需要(yao)(yao)花(hua)(hua)費(fei)巨大(da)的人力物(wu)力，需要(yao)(yao)花(hua)(hua)費(fei)數十(shi)年的時間。
?AFRL定義的(de)(de)數字(zi)孿生，具有極高(gao)的(de)(de)探索、創新性質。最終的(de)(de)結果，還需要(yao)實踐檢驗(yan)。有可(ke)能成(cheng)功，也有可(ke)能失敗(bai)。
?AFRL定義的(de)數(shu)字孿(luan)生，作為一(yi)種方法，提(ti)出時并沒有用到了(le)仿(fang)(fang)真的(de)表(biao)述，用的(de)是模(mo)型。但如果你仔(zi)細閱讀其預測性診斷的(de)全過程，事實上就是用到了(le)仿(fang)(fang)真的(de)內涵(han)，是基于該組(zu)模(mo)型的(de)仿(fang)(fang)真。而且在后期(qi)，也(ye)用到了(le)仿(fang)(fang)真這一(yi)概念，來更(geng)新其數(shu)字孿(luan)生的(de)定義。同(tong)(tong)樣地“基于仿(fang)(fang)真的(de)系統(tong)工程”，也(ye)同(tong)(tong)樣適用于AFRL數(shu)字孿(luan)生的(de)定義。
?AFRL定(ding)義(yi)的數字(zi)孿生，也用(yong)來指代(dai)其采用(yong)了(le)數字(zi)孿生概念而建成的軟件與系統，也可以理解(jie)為是(shi)一個工程項目的名(ming)稱，如(ru)機體數字(zi)孿生(the Airframe Digital Twin)。
?AFRL定義的(de)數字孿生，非常強調各種計算用(yong)的(de)機理(li)模型。這也是后人(ren)將模型理(li)解為數字孿生的(de)源頭所在。
Michael Grieves提出了數字孿生概念
在現(xian)實世界中，無(wu)論是國內還是國外，特別是國內，持這種觀點的(de)人，占了絕大數。4.1 / Michael Grieves數字孿(luan)生的(de)定義(yi)
這種觀點(dian)認(ren)為(wei)，是Michael Grieves(Professor, Florida Institute of Technology，USA)在(zai)2002年的(de)一(yi)次PLM的(de)演講(jiang)中的(de)PPT中(見下圖)，提(ti)(ti)出了數字(zi)孿生的(de)概念。而對(dui)于(yu)比(bi)較嚴(yan)謹一(yi)點(dian)的(de)學者而言，認(ren)為(wei)是提(ti)(ti)出了數字(zi)孿生的(de)基本(ben)思想。
Michael Grieves是PLM(產品(pin)生(sheng)命(ming)周期管(guan)理(li))領域的(de)(de)先驅(qu)。在Michael Grieves的(de)(de)演講PPT中，的(de)(de)的(de)(de)確確并(bing)沒有(you)出(chu)現數(shu)(shu)字(zi)孿(luan)生(sheng)的(de)(de)字(zi)樣。但(dan)為什么業界好多人會認為是Michael Grieves提出(chu)了(le)(le)數(shu)(shu)字(zi)孿(luan)生(sheng)概(gai)念或數(shu)(shu)字(zi)孿(luan)生(sheng)思想(xiang)呢?這(zhe)與(yu)Michael Grieves在2014年(nian)撰寫的(de)(de)一(yi)(yi)(yi)份白(bai)皮書有(you)著(zhu)莫(mo)大的(de)(de)關系。在2014年(nian)，Michael Grieves發(fa)表了(le)(le)其(qi)(qi)撰寫的(de)(de)由Dassault Systèmes公司發(fa)起的(de)(de)名為《Digital Twin: Manufacturing Excellence through Virtual Factory Replication》白(bai)皮書。在白(bai)皮書的(de)(de)注釋(shi)部分，Michael Grieves說，是其(qi)(qi)在《Virtually Perfect：Driving Innovative and Lean Products through Product Lifecycle Management》，中文為《虛擬(ni)完美：使(shi)用產品(pin)生(sheng)命(ming)周期管(guan)理(li)，來推出(chu)創(chuang)新性的(de)(de)與(yu)精益(yi)的(de)(de)產品(pin)》書中，引入了(le)(le)術語(yu)“數(shu)(shu)字(zi)孿(luan)生(sheng)”(第133頁)。我將其(qi)(qi)歸因于(yu)與(yu)我一(yi)(yi)(yi)同工作的(de)(de)NASA的(de)(de)John Vickers。我們隨后在當(dang)前(qian)的(de)(de)項目中一(yi)(yi)(yi)直在使(shi)用這(zhe)個(ge)術語(yu)。
其白(bai)皮(pi)書原文如下(xia)(xia)：I introduced the term “Digital Twin” in Virtually Perfect: Driving Innovative and Lean Products through Product Lifecycle Management (pg. 133). I attributed it to John Vickers of NASA whom I work with. We have subsequently used this term in current projects.但，這(zhe)是一(yi)段不太清(qing)晰、有些模糊(hu)、甚至(zhi)有些歧(qi)義(yi)的(de)表述(shu)。“attributed it to John Vickers”是說John Vickers提(ti)出(chu)了(le)數(shu)字(zi)(zi)(zi)(zi)孿(luan)生(sheng)(sheng)?還是他們一(yi)起(qi)提(ti)出(chu)了(le)數(shu)字(zi)(zi)(zi)(zi)孿(luan)生(sheng)(sheng)?亦或(huo)是，在John Vickers的(de)建議下(xia)(xia)Michael Grieves使用(yong)了(le)數(shu)字(zi)(zi)(zi)(zi)孿(luan)生(sheng)(sheng)?讓人浮(fu)想聯翩，莫衷一(yi)是。值得注(zhu)意的(de)是，《Virtually Perfect：Driving Innovative and Lean Products through Product Lifecycle Management》這(zhe)本書的(de)正式(shi)出(chu)版時(shi)間為(wei)(wei)：2011年11月18日(ri)。晚于NASA和(he)AFRL提(ti)出(chu)數(shu)字(zi)(zi)(zi)(zi)孿(luan)生(sheng)(sheng)的(de)時(shi)間。至(zhi)此，數(shu)字(zi)(zi)(zi)(zi)孿(luan)生(sheng)(sheng)這(zhe)一(yi)概念是由Michael Grieves教(jiao)授提(ti)出(chu)的(de)觀點面世了(le)，而且廣(guang)為(wei)(wei)流(liu)傳。在公(gong)開發(fa)表的(de)文章中(zhong)，或(huo)各種(zhong)(zhong)媒體報導中(zhong)，這(zhe)種(zhong)(zhong)說法(fa)占(zhan)據(ju)了(le)主流(liu)，特別是在國內(nei)。認為(wei)(wei)Michael Grieves提(ti)出(chu)數(shu)字(zi)(zi)(zi)(zi)孿(luan)生(sheng)(sheng)，一(yi)個重要原因是，該白(bai)皮(pi)書在各大(da)(da)廠(chang)商的(de)加持下(xia)(xia)廣(guang)為(wei)(wei)流(liu)傳，影(ying)響力極大(da)(da)，數(shu)字(zi)(zi)(zi)(zi)孿(luan)生(sheng)(sheng)已經成為(wei)(wei)了(le)各大(da)(da)軟(ruan)件(jian)廠(chang)商重新包(bao)裝其產品(pin)，實現產品(pin)升級換代的(de)重要手(shou)法(fa)。而NASA或(huo)AFRL定義(yi)的(de)數(shu)字(zi)(zi)(zi)(zi)孿(luan)生(sheng)(sheng)，受(shou)其內(nei)涵的(de)束縛，相(xiang)對而言難(nan)以推廣(guang)應用(yong)。
這之后的(de)(de)(de)相當(dang)長的(de)(de)(de)時(shi)間內，在Michael Grieves發表的(de)(de)(de)文(wen)章(zhang)中，既沒(mei)有(you)承認(ren)，也(ye)沒(mei)有(you)否定這一(yi)(yi)觀點。一(yi)(yi)直到2022年5月25日，《Digital Twin》期(qi)刊發表了(le)Michael Grieves撰(zhuan)寫的(de)(de)(de)文(wen)章(zhang)《Intelligent Digital Twins and the Development and Management of Complex Systems》。文(wen)章(zhang)中，Michael Grieves明(ming)確指出，數(shu)字孿(luan)生(sheng)的(de)(de)(de)命名，來自(zi)于(yu) 2010 年由(you)美國宇(yu)航局的(de)(de)(de)約翰·維克斯 (John Vickers)。原(yuan)文(wen)如下(xia)：This logically centralized information about the product throughout its lifecycle was in essence the “Digital Twin.” It received its current name in 2010 from John Vickers of NASA (Piascik et al., 2010)。如果我(wo)的(de)(de)(de)追蹤沒(mei)有(you)遺漏的(de)(de)(de)話，這是Michael Grieves首(shou)次正式、明(ming)確提出，數(shu)字孿(luan)生(sheng)概念(nian)，來自(zi)于(yu)NASA的(de)(de)(de) John Vickers，而不是共同提出的(de)(de)(de)。雖然這種澄(cheng)清來得(de)有(you)些晚，已在后來者的(de)(de)(de)文(wen)章(zhang)介紹(shao)、引(yin)(yin)用、實際應(ying)(ying)用中造(zao)成了(le)相當(dang)程(cheng)度的(de)(de)(de)誤解(jie)與混亂，但還是來了(le)。我(wo)們應(ying)(ying)該(gai)(gai)為Michael Grieves教授的(de)(de)(de)坦誠感到欣慰!順便提一(yi)(yi)下(xia)，AFRL在之后發表的(de)(de)(de)一(yi)(yi)系列文(wen)章(zhang)中，也(ye)從(cong)來沒(mei)有(you)引(yin)(yin)用這篇白皮書。AFRL應(ying)(ying)該(gai)(gai)是不認(ren)可Michael Grieves首(shou)先(xian)提出了(le)數(shu)字孿(luan)生(sheng)這一(yi)(yi)概念(nian)的(de)(de)(de)觀點。4.2 / Michael Grieves“數(shu)字孿(luan)生(sheng)”概念(nian)的(de)(de)(de)演變
認為是Michael Grieves提(ti)出了(le)數(shu)字孿生(sheng)(sheng)(sheng)概(gai)念(nian)的(de)(de)(de)依據(ju)，除了(le)與(yu)(yu)前面提(ti)到的(de)(de)(de)《Digital Twin: Manufacturing Excellence through Virtual Factory Replication》白(bai)(bai)皮書之外，還與(yu)(yu)2017年(nian)(nian)Michael Grieves 與(yu)(yu) NASA的(de)(de)(de)John Vickers合寫了(le)《Digital Twin: Mitigating Unpredictable, Undesirable Emergent Behavior in Complex Systems 》的(de)(de)(de)文(wen)章有著很大的(de)(de)(de)關系(xi)。在這篇文(wen)章中(zhong)，Michael Grieves用(yong)了(le)相當大的(de)(de)(de)篇幅，更(geng)為系(xi)統地描(miao)述了(le)其(qi)“數(shu)字孿生(sheng)(sheng)(sheng)”概(gai)念(nian)的(de)(de)(de)起(qi)源，并給(gei)出了(le)其(qi)著名的(de)(de)(de)“數(shu)字孿生(sheng)(sheng)(sheng)”的(de)(de)(de)概(gai)念(nian)模型。在2014年(nian)(nian)的(de)(de)(de)白(bai)(bai)皮書中(zhong)，Michael Grieves將“數(shu)字孿生(sheng)(sheng)(sheng)”定(ding)義為：一個覆蓋產品全(quan)生(sheng)(sheng)(sheng)命周期的(de)(de)(de)邏輯上中(zhong)心化的(de)(de)(de)產品信息(xi)構件，用(yong)于(yu)闡(chan)明PLM系(xi)統是如何在產品生(sheng)(sheng)(sheng)命周期的(de)(de)(de)各個階(jie)段進行信息(xi)交(jiao)互的(de)(de)(de)，或者說PLM內部的(de)(de)(de)各個功能是如何集(ji)成到一起(qi)的(de)(de)(de)。事實上等價于(yu)我們所說的(de)(de)(de)產品數(shu)據(ju)空間的(de)(de)(de)概(gai)念(nian)。
該(gai)定義的(de)(de)(de)(de)核心內容是：“數(shu)字(zi)孿生”是關于某(mou)個物理對(dui)(dui)(dui)象(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)數(shu)字(zi)化的(de)(de)(de)(de)信(xin)息(xi)構件(jian)，這(zhe)(zhe)種(zhong)信(xin)息(xi)構件(jian)是其(qi)對(dui)(dui)(dui)應的(de)(de)(de)(de)物理對(dui)(dui)(dui)象(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)信(xin)息(xi)孿生，而且該(gai)數(shu)字(zi)孿生與物理對(dui)(dui)(dui)象(xiang)(xiang)，在(zai)其(qi)整個生命周期之(zhi)間(jian)，存在(zai)信(xin)息(xi)連接(jie)。這(zhe)(zhe)里的(de)(de)(de)(de)信(xin)息(xi)構件(jian)，用(yong)(yong)(yong)計(ji)算機(ji)軟件(jian)的(de)(de)(de)(de)術語來(lai)講，實(shi)(shi)質上是某(mou)種(zhong)形式(shi)的(de)(de)(de)(de)數(shu)據結構，比如軟件(jian)開發(fa)中的(de)(de)(de)(de)面(mian)向對(dui)(dui)(dui)象(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)數(shu)據結構。而這(zhe)(zhe)種(zhong)連接(jie)，之(zhi)后(hou)還有(you)一個更為時尚的(de)(de)(de)(de)邏輯(ji)概(gai)念——數(shu)字(zi)線程，不過數(shu)字(zi)線程可(ke)不是Michael Grieves提出的(de)(de)(de)(de)。這(zhe)(zhe)樣一種(zhong)定義，其(qi)實(shi)(shi)內涵從計(ji)算機(ji)專業角(jiao)度來(lai)講，并沒有(you)什么(me)創新(xin)之(zhi)處，這(zhe)(zhe)是一種(zhong)常(chang)用(yong)(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)軟件(jian)工程做法。但，Michael Grieves所作的(de)(de)(de)(de)最(zui)有(you)價(jia)值的(de)(de)(de)(de)工作是，用(yong)(yong)(yong)其(qi)之(zhi)前其(qi)用(yong)(yong)(yong)來(lai)描(miao)述PLM的(de)(de)(de)(de)模型，重新(xin)定義或解讀(du)了(le)“數(shu)字(zi)孿生”概(gai)念。而這(zhe)(zhe)種(zhong)模型，的(de)(de)(de)(de)確(que)是其(qi)從2002年開始就一直在(zai)使用(yong)(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)，這(zhe)(zhe)是一個沒有(you)任何爭議的(de)(de)(de)(de)事實(shi)(shi)。
如(ru)前圖，在(zai)2002年(nian)(nian)(nian)其向(xiang)工業界(jie)演(yan)講的(de)(de)(de)(de)(de)PPT種(zhong)(zhong)，該(gai)模(mo)(mo)型(xing)(xing)(xing)最初叫(jiao)“Conceptual Ideal for PLM”，可以譯(yi)作PLM的(de)(de)(de)(de)(de)概(gai)(gai)念(nian)理想或(huo)概(gai)(gai)念(nian)模(mo)(mo)型(xing)(xing)(xing)。Michael Grieves給出(chu)該(gai)模(mo)(mo)型(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)(de)(de)，是(shi)為(wei)了讓其培訓的(de)(de)(de)(de)(de)對象(xiang)——非計(ji)算(suan)機軟件專業的(de)(de)(de)(de)(de)使(shi)用人士更(geng)容易(yi)理解，而采用一種(zhong)(zhong)更(geng)為(wei)形象(xiang)化的(de)(de)(de)(de)(de)方(fang)式，來講解PLM運作的(de)(de)(de)(de)(de)機理。或(huo)者說是(shi)為(wei)了解釋(shi)在(zai)整(zheng)個產品生命周期中(zhong)，不同階段(duan)相(xiang)關信息是(shi)如(ru)何共享交換的(de)(de)(de)(de)(de)。在(zai)2003年(nian)(nian)(nian)其開始的(de)(de)(de)(de)(de)PLM課(ke)程中(zhong)，該(gai)模(mo)(mo)型(xing)(xing)(xing)被(bei)稱(cheng)(cheng)之(zhi)為(wei)“Mirrored Space Model”，可以譯(yi)作鏡(jing)像(xiang)(xiang)空間模(mo)(mo)型(xing)(xing)(xing)。與“PLM的(de)(de)(de)(de)(de)概(gai)(gai)念(nian)模(mo)(mo)型(xing)(xing)(xing)”相(xiang)比，更(geng)為(wei)形象(xiang)具體。在(zai)2006年(nian)(nian)(nian)，Michael Grieves發表的(de)(de)(de)(de)(de)著作《Product Lifecycle Management：Driving the Next Generation of Lean Thinking》中(zhong)，該(gai)模(mo)(mo)型(xing)(xing)(xing)被(bei)稱(cheng)(cheng)之(zhi)為(wei)信息鏡(jing)像(xiang)(xiang)模(mo)(mo)型(xing)(xing)(xing)。注意是(shi)信息的(de)(de)(de)(de)(de)鏡(jing)像(xiang)(xiang)，而不是(shi)行(xing)為(wei)的(de)(de)(de)(de)(de)鏡(jing)像(xiang)(xiang)，而NASA或(huo)AFRL的(de)(de)(de)(de)(de)數字孿生，用的(de)(de)(de)(de)(de)是(shi)仿(fang)真表述，即(ji)包含(han)了信息鏡(jing)像(xiang)(xiang)，更(geng)包含(han)的(de)(de)(de)(de)(de)行(xing)為(wei)鏡(jing)像(xiang)(xiang)。在(zai)2011年(nian)(nian)(nian)，Michael Grieves在(zai)其發表的(de)(de)(de)(de)(de)著作——Virtually Perfect：Driving Innovative and Lean Products through Product Lifecycle Management中(zhong)，PLM概(gai)(gai)念(nian)模(mo)(mo)型(xing)(xing)(xing)仍然被(bei)稱(cheng)(cheng)之(zhi)為(wei)信息鏡(jing)像(xiang)(xiang)模(mo)(mo)型(xing)(xing)(xing)。
在(zai)(zai)2017年，Michael Grieves發表(biao)了(le)題為(wei)《Digital Twin: Mitigating Unpredictable, Undesirable Emergent Behavior in Complex Systems 》的(de)(de)(de)(de)(de)(de)文章。文章中花費(fei)了(le)相當(dang)篇幅(fu)詳細解釋了(le)其(qi)數(shu)字(zi)孿生(sheng)(sheng)(sheng)概念(nian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)起源，將其(qi)在(zai)(zai)2002年開始使用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)PLM概念(nian)模(mo)(mo)型(xing)(xing)正式改名(ming)為(wei)數(shu)字(zi)孿生(sheng)(sheng)(sheng)模(mo)(mo)型(xing)(xing)。文章中，將數(shu)字(zi)孿生(sheng)(sheng)(sheng)定義為(wei)：一(yi)(yi)個(ge)物(wu)(wu)理產品的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)種虛擬(ni)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)、數(shu)字(zi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)等(deng)(deng)價(jia)(jia)物(wu)(wu)。其(qi)原文“Digital Twin ：a virtual, digital equivalent to a physical product”。等(deng)(deng)價(jia)(jia)物(wu)(wu)，當(dang)然可以是(shi)(shi)孿生(sheng)(sheng)(sheng)對(dui)象(xiang)狀(zhuang)態(tai)信息(xi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)等(deng)(deng)價(jia)(jia)物(wu)(wu)，也可以是(shi)(shi)孿生(sheng)(sheng)(sheng)對(dui)象(xiang)行為(wei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)等(deng)(deng)價(jia)(jia)物(wu)(wu)，這(zhe)算(suan)是(shi)(shi)對(dui)其(qi)前提(ti)(ti)(ti)提(ti)(ti)(ti)出的(de)(de)(de)(de)(de)(de)模(mo)(mo)型(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)種修正與擴展(zhan)，而不僅僅是(shi)(shi)改個(ge)名(ming)字(zi)這(zhe)么簡單。還是(shi)(shi)在(zai)(zai)2017年的(de)(de)(de)(de)(de)(de)這(zhe)篇文章中，Michael Grieves進一(yi)(yi)步豐富(fu)了(le)其(qi)數(shu)字(zi)孿生(sheng)(sheng)(sheng)模(mo)(mo)型(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)構成，提(ti)(ti)(ti)出了(le)數(shu)字(zi)孿生(sheng)(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)類型(xing)(xing)——Digital Twin Prototype (DTP) 、 數(shu)字(zi)孿生(sheng)(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)實例——Digital Twin Instance (DTI)、數(shu)字(zi)孿生(sheng)(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)集合(he)——Digital Twin Aggregate (DTA)、數(shu)字(zi)孿生(sheng)(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)環境(jing)——Digital Twin Environment (DTE)等(deng)(deng)概念(nian)。如下圖所示。但這(zhe)本質上是(shi)(shi)面向對(dui)象(xiang)軟(ruan)件工程方法的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)個(ge)簡單應(ying)用(yong)，做到了(le)孿生(sheng)(sheng)(sheng)對(dui)象(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)狀(zhuang)態(tai)與行為(wei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)統一(yi)(yi)表(biao)述(shu)。
?數字(zi)孿生原(yuan)型 (DTP)，具(ju)有(you)變體或所(suo)有(you)可構(gou)建產品(pin)的原(yuan)型產品(pin)
?數字孿生實(shi)例 (DTI)，單個產(chan)品(pin)本身(shen)或(huo)所有構建的產(chan)品(pin)
?數(shu)(shu)字(zi)(zi)(zi)孿生(sheng)聚合(he) (DTA)，所有(you) DTI 或(huo)(huo)(huo)所有(you)已(yi)構建產品的(de)(de)聚合(he)數(shu)(shu)字(zi)(zi)(zi)孿生(sheng)模(mo)型是(shi)(shi)這(zhe)樣一個(ge)概念，如下圖所示(shi)，由三個(ge)主要(yao)元(yuan)(yuan)素組成：左側(ce)的(de)(de)實(shi)際或(huo)(huo)(huo)預期的(de)(de)物理(li)元(yuan)(yuan)素，當前(qian)存在或(huo)(huo)(huo)將(jiang)存在于(yu)(yu)物理(li)世(shi)界(jie)中(“物理(li)孿生(sheng)”)，右側(ce)存在于(yu)(yu)虛(xu)擬或(huo)(huo)(huo)數(shu)(shu)字(zi)(zi)(zi)世(shi)界(jie)中的(de)(de)虛(xu)擬或(huo)(huo)(huo)數(shu)(shu)字(zi)(zi)(zi)對應物(“數(shu)(shu)字(zi)(zi)(zi)孿生(sheng)”)，以及這(zhe)兩個(ge)元(yuan)(yuan)素之(zhi)間(jian)的(de)(de)連接——數(shu)(shu)據(ju)和信(xin)息通信(xin)通道，這(zhe)種連接，之(zhi)后有(you)了(le)一個(ge)更為(wei)響亮(liang)的(de)(de)名字(zi)(zi)(zi)——數(shu)(shu)字(zi)(zi)(zi)線程(cheng)。真正(zheng)讓Michael Grieves成名的(de)(de)，或(huo)(huo)(huo)產生(sheng)巨大影響力的(de)(de)，是(shi)(shi)他(ta)提出的(de)(de)數(shu)(shu)字(zi)(zi)(zi)孿生(sheng)模(mo)型，而不是(shi)(shi)其數(shu)(shu)字(zi)(zi)(zi)孿生(sheng)定義(yi)。對該(gai)模(mo)型的(de)(de)引用率(lv)，遠(yuan)遠(yuan)高(gao)于(yu)(yu)對其給出的(de)(de)數(shu)(shu)字(zi)(zi)(zi)孿生(sheng)的(de)(de)定義(yi)。甚至(zhi)將(jiang)該(gai)模(mo)型，就作(zuo)為(wei)了(le)數(shu)(shu)字(zi)(zi)(zi)孿生(sheng)的(de)(de)定義(yi)。如下圖：
其定義的數字孿生模型(xing)，在(zai)PLM中起(qi)到了核(he)心作(zuo)用，如下圖所示：
自(zi)此，Michael Grieves定(ding)義的(de)數(shu)(shu)字(zi)(zi)孿生(sheng)概念(nian)，為(wei)(wei)整個(ge)制造業所(suo)廣泛接(jie)受，進而擴散到其它(ta)行(xing)業，徹底改(gai)變了數(shu)(shu)字(zi)(zi)孿生(sheng)概念(nian)之后的(de)走(zou)勢。Michael Grieves，成為(wei)(wei)了大眾眼中的(de)數(shu)(shu)字(zi)(zi)孿生(sheng)之父。不過以一(yi)點(dian)需要強調的(de)是(shi)，同NASA與AFRL一(yi)樣，Michael Grieves是(shi)將數(shu)(shu)字(zi)(zi)孿生(sheng)作(zuo)為(wei)(wei)解決復雜(za)系統性問題的(de)工具，而不是(shi)用來解決簡(jian)單問題的(de)。4.3 / Michael Grieves“數(shu)(shu)字(zi)(zi)孿生(sheng)”概念(nian)的(de)深度分析(xi)
前面提到，Michael Grieves定義(yi)的(de)數字孿生概念，能夠廣為接受、傳(chuan)播(bo)的(de)一個原因是各大廠商(shang)的(de)加持推廣。
另一個(ge)重要(yao)原因是，Michael Grieves用了(le)一個(ge)更(geng)為普遍(bian)意義、更(geng)容易為大(da)(da)眾所理(li)解(jie)(jie)的(de)(de)(de)(de)方式——虛(xu)實(shi)映射(she)模型重新定(ding)(ding)義了(le)數字(zi)孿生(sheng)(sheng)。如(ru)果(guo)將數字(zi)孿生(sheng)(sheng)定(ding)(ding)義為“一個(ge)覆蓋(gai)產品(pin)(pin)全(quan)生(sheng)(sheng)命周(zhou)期的(de)(de)(de)(de)邏輯上中(zhong)心(xin)化的(de)(de)(de)(de)產品(pin)(pin)信息構件”，離(li)在計算機(ji)上的(de)(de)(de)(de)軟(ruan)(ruan)(ruan)件實(shi)現(xian)太靠近，大(da)(da)概(gai)只(zhi)有計算機(ji)軟(ruan)(ruan)(ruan)件專(zhuan)業背景(jing)的(de)(de)(de)(de)人(ren)士(shi)或者具有軟(ruan)(ruan)(ruan)件開發知識的(de)(de)(de)(de)人(ren)士(shi)，才能(neng)夠(gou)更(geng)好地(di)理(li)解(jie)(jie)與使用。如(ru)果(guo)將數字(zi)孿生(sheng)(sheng)定(ding)(ding)義為“一個(ge)物理(li)產品(pin)(pin)的(de)(de)(de)(de)一種虛(xu)擬(ni)的(de)(de)(de)(de)、數字(zi)的(de)(de)(de)(de)等價物”，在一定(ding)(ding)程度上忽略(lve)了(le)在計算機(ji)上的(de)(de)(de)(de)軟(ruan)(ruan)(ruan)件實(shi)現(xian)的(de)(de)(de)(de)細節，大(da)(da)概(gai)只(zhi)需稍微(wei)懂(dong)計算機(ji)基礎知識的(de)(de)(de)(de)人(ren)士(shi)，能(neng)夠(gou)理(li)解(jie)(jie)并使用。而且，改定(ding)(ding)義將孿生(sheng)(sheng)對象的(de)(de)(de)(de)特(te)征表(biao)(biao)示(shi)與行(xing)為表(biao)(biao)示(shi)統(tong)一起來。如(ru)果(guo)將數字(zi)孿生(sheng)(sheng)定(ding)(ding)義為“從(cong)物理(li)空(kong)間(jian)到數字(zi)空(kong)間(jian)的(de)(de)(de)(de)映射(she)”，即(ji)給出了(le)結果(guo)，也(ye)解(jie)(jie)釋了(le)來源，還(huan)強(qiang)調(diao)了(le)兩者之(zhi)間(jian)的(de)(de)(de)(de)時間(jian)、空(kong)間(jian)的(de)(de)(de)(de)統(tong)一性，形(xing)象生(sheng)(sheng)動(dong)，易于(yu)理(li)解(jie)(jie)，表(biao)(biao)述起來也(ye)簡單明了(le)。大(da)(da)概(gai)非計算機(ji)的(de)(de)(de)(de)人(ren)士(shi)既(ji)可以理(li)解(jie)(jie)并使用。
這種(zhong)定(ding)(ding)(ding)(ding)義(yi)(yi)方(fang)式，徹底與使用者的(de)(de)(de)(de)計(ji)算(suan)機(ji)(ji)背景(jing)知識無關了(le)。Michael Grieves定(ding)(ding)(ding)(ding)義(yi)(yi)的(de)(de)(de)(de)數(shu)(shu)(shu)(shu)字(zi)(zi)孿(luan)生概(gai)念(nian)，從(cong)具體到抽(chou)(chou)象(xiang)，從(cong)特殊到一(yi)般(ban)，從(cong)形象(xiang)思維到抽(chou)(chou)象(xiang)思維，具有強大的(de)(de)(de)(de)生命力。而“從(cong)物理空間到數(shu)(shu)(shu)(shu)字(zi)(zi)空間的(de)(de)(de)(de)映射”，正是(shi)(shi)(shi)對計(ji)算(suan)機(ji)(ji)應用或(huo)數(shu)(shu)(shu)(shu)字(zi)(zi)化原(yuan)理的(de)(de)(de)(de)最簡(jian)單(dan)明(ming)了(le)的(de)(de)(de)(de)抽(chou)(chou)象(xiang)，而這種(zhong)抽(chou)(chou)象(xiang)正是(shi)(shi)(shi)其虛實映射說(shuo)的(de)(de)(de)(de)基石。Michael Grieves定(ding)(ding)(ding)(ding)義(yi)(yi)的(de)(de)(de)(de)“數(shu)(shu)(shu)(shu)字(zi)(zi)孿(luan)生”，更(geng)易于(yu)具有不同專業(ye)(ye)背景(jing)知識的(de)(de)(de)(de)人們的(de)(de)(de)(de)理解(jie)，能夠覆蓋(gai)更(geng)為(wei)廣泛(fan)的(de)(de)(de)(de)問題范圍，讓人們有了(le)更(geng)為(wei)豐富的(de)(de)(de)(de)想象(xiang)。這也就是(shi)(shi)(shi)其數(shu)(shu)(shu)(shu)字(zi)(zi)孿(luan)生概(gai)念(nian)，迅速覆蓋(gai)了(le)制造業(ye)(ye)，進而擴展(zhan)到其它各(ge)行各(ge)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)內在原(yuan)因。數(shu)(shu)(shu)(shu)字(zi)(zi)孿(luan)生，已差不多成為(wei)了(le)當前數(shu)(shu)(shu)(shu)字(zi)(zi)化或(huo)數(shu)(shu)(shu)(shu)字(zi)(zi)化轉型(xing)的(de)(de)(de)(de)同義(yi)(yi)語。在Michael Grieves之(zhi)后，各(ge)大公司、咨詢機(ji)(ji)構、學者，紛(fen)紛(fen)給出了(le)其數(shu)(shu)(shu)(shu)字(zi)(zi)孿(luan)生的(de)(de)(de)(de)定(ding)(ding)(ding)(ding)義(yi)(yi)，但絕大多數(shu)(shu)(shu)(shu)基本上是(shi)(shi)(shi)Michael Grieves數(shu)(shu)(shu)(shu)字(zi)(zi)孿(luan)生定(ding)(ding)(ding)(ding)義(yi)(yi)的(de)(de)(de)(de)某種(zhong)變(bian)種(zhong)。
只(zhi)不過，出(chu)于(yu)使用背景(jing)的(de)不同，將(jiang)其定義中的(de)“物(wu)理對象”，依據(ju)需要進行(xing)了(le)擴展，可以是觸手(shou)可摸的(de)實體對象，如(ru)設備、產品、人體、工廠(chang)、車間(jian)、城市、機(ji)構、河流、山川……等，也(ye)可以是只(zhi)可意會、言傳的(de)虛(xu)擬對象，如(ru)軟(ruan)件、流程等，還可以是上述(shu)兩方面的(de)組合。這極大(da)的(de)擴展了(le)數字孿(luan)(luan)(luan)生(sheng)的(de)應用領域與范圍(wei)。當在IT行(xing)業影(ying)響力巨(ju)大(da)的(de)咨(zi)詢公(gong)司Gartner，將(jiang)數字孿(luan)(luan)(luan)生(sheng)連續列入了(le)2017-2019年度的(de)十大(da)戰略(lve)性技術后，對數字孿(luan)(luan)(luan)生(sheng)的(de)廣泛傳播，起到了(le)推波(bo)助瀾的(de)作用。
Gartner采用面(mian)向對(dui)象(xiang)的(de)(de)方(fang)法，將(jiang)數(shu)(shu)字(zi)(zi)孿生(sheng)定義為：一(yi)(yi)(yi)個(ge)(ge)數(shu)(shu)字(zi)(zi)孿生(sheng)是，一(yi)(yi)(yi)種真實(shi)世界實(shi)體或系統(tong)的(de)(de)數(shu)(shu)字(zi)(zi)表(biao)示(shi)。一(yi)(yi)(yi)個(ge)(ge)數(shu)(shu)字(zi)(zi)孿生(sheng)的(de)(de)實(shi)現，是一(yi)(yi)(yi)個(ge)(ge)封裝好的(de)(de)軟件對(dui)象(xiang)或模型，其(qi)鏡像了(le)(le)一(yi)(yi)(yi)個(ge)(ge)唯(wei)(wei)一(yi)(yi)(yi)的(de)(de)物理(li)對(dui)象(xiang)特征，或一(yi)(yi)(yi)個(ge)(ge)唯(wei)(wei)一(yi)(yi)(yi)的(de)(de)物理(li)對(dui)象(xiang)集(ji)合。其(qi)給(gei)出了(le)(le)一(yi)(yi)(yi)個(ge)(ge)使用數(shu)(shu)字(zi)(zi)孿生(sheng)與(yu)不使用數(shu)(shu)字(zi)(zi)孿生(sheng)的(de)(de)例子，如下(xia)圖。從(cong)第一(yi)(yi)(yi)性(xing)原(yuan)理(li)的(de)(de)思(si)路來看，就是面(mian)向對(dui)象(xiang)與(yu)非(fei)面(mian)向對(dui)象(xiang)方(fang)法或技(ji)術的(de)(de)區別。但這與(yu)其(qi)將(jiang)數(shu)(shu)字(zi)(zi)孿生(sheng)連續列入了(le)(le)2017-2019年度的(de)(de)十大(da)戰(zhan)略性(xing)技(ji)的(de)(de)壯舉反差(cha)極大(da)。
在此基(ji)礎(chu)上，Gartner結合系統化的方法(fa)，提出了組織(zhi)數字(zi)(zi)孿(luan)(luan)生、復合數字(zi)(zi)孿(luan)(luan)生、原子數字(zi)(zi)孿(luan)(luan)生。使(shi)用這(zhe)三種(zhong)數字(zi)(zi)孿(luan)(luan)生，可以構建(jian)起一個(ge)商業應(ying)用體現(xian)。如下圖
需要強調(diao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)是(shi)(shi)(shi)(shi)，Gartner的(de)(de)(de)(de)(de)(de)數(shu)(shu)(shu)字(zi)孿(luan)(luan)(luan)生，同(tong)Michael Grieves一(yi)(yi)樣(yang)，是(shi)(shi)(shi)(shi)指一(yi)(yi)個對(dui)象或(huo)系統的(de)(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)示(shi)，而(er)與(yu)NASA與(yu)AFRL不(bu)一(yi)(yi)樣(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)地(di)方，并沒有(you)指仿真(zhen)或(huo)模型。問(wen)題是(shi)(shi)(shi)(shi)，沒有(you)模型，怎么(me)能(neng)得到有(you)實(shi)(shi)際意義(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)真(zhen)實(shi)(shi)世界實(shi)(shi)體或(huo)系統的(de)(de)(de)(de)(de)(de)數(shu)(shu)(shu)字(zi)表(biao)示(shi)呢(ni)?所以(yi)，將模型理(li)解為表(biao)示(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)更高層(ceng)(ceng)次(ci)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)抽象，邏(luo)輯上(shang)就能(neng)統一(yi)(yi)起(qi)來了。從這(zhe)個角(jiao)度(du)來看(kan)，它(ta)們的(de)(de)(de)(de)(de)(de)定(ding)義(yi)包容性質的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。而(er)仿真(zhen)，則是(shi)(shi)(shi)(shi)基于(yu)模型的(de)(de)(de)(de)(de)(de)更高層(ceng)(ceng)次(ci)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)應用(yong)。這(zhe)樣(yang)一(yi)(yi)來，我們可(ke)以(yi)得出(chu)結論，各種數(shu)(shu)(shu)字(zi)孿(luan)(luan)(luan)生的(de)(de)(de)(de)(de)(de)定(ding)義(yi)，實(shi)(shi)際上(shang)是(shi)(shi)(shi)(shi)對(dui)計算機軟件(jian)應用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)基本原理(li)，在不(bu)同(tong)層(ceng)(ceng)次(ci)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)抽象表(biao)達。本質上(shang)，它(ta)們是(shi)(shi)(shi)(shi)兼(jian)容的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。如(ru)果不(bu)考(kao)慮數(shu)(shu)(shu)字(zi)孿(luan)(luan)(luan)生的(de)(de)(de)(de)(de)(de)應用(yong)對(dui)象或(huo)背景(jing)，單(dan)純從技術實(shi)(shi)現的(de)(de)(de)(de)(de)(de)角(jiao)度(du)來看(kan)，可(ke)以(yi)認為，NASA的(de)(de)(de)(de)(de)(de)數(shu)(shu)(shu)字(zi)孿(luan)(luan)(luan)生處于(yu)最高層(ceng)(ceng)次(ci)，AFRL的(de)(de)(de)(de)(de)(de)數(shu)(shu)(shu)字(zi)孿(luan)(luan)(luan)生處于(yu)中間(jian)層(ceng)(ceng)次(ci)，而(er)Michael Grieves于(yu)Gartner定(ding)義(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)數(shu)(shu)(shu)字(zi)孿(luan)(luan)(luan)生處于(yu)最低層(ceng)(ceng)次(ci)。但現實(shi)(shi)之中，一(yi)(yi)個有(you)趣的(de)(de)(de)(de)(de)(de)事實(shi)(shi)是(shi)(shi)(shi)(shi)，盡管(guan)一(yi)(yi)些學者承認NASA或(huo)AFRL首先(xian)提出(chu)了數(shu)(shu)(shu)字(zi)孿(luan)(luan)(luan)生，引用(yong)了NASA或(huo)AFRL數(shu)(shu)(shu)字(zi)孿(luan)(luan)(luan)生的(de)(de)(de)(de)(de)(de)定(ding)義(yi)，但卻是(shi)(shi)(shi)(shi)實(shi)(shi)實(shi)(shi)在在地(di)使用(yong)了Michael Grieves數(shu)(shu)(shu)字(zi)孿(luan)(luan)(luan)生的(de)(de)(de)(de)(de)(de)內涵。存在著邏(luo)輯上(shang)不(bu)一(yi)(yi)致(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)缺憾。4.4 / Michael Grieves“數(shu)(shu)(shu)字(zi)孿(luan)(luan)(luan)生”概(gai)念的(de)(de)(de)(de)(de)(de)要點如(ru)下：
?Michael Grieves最初提出(chu)數(shu)字(zi)孿(luan)生，是(shi)與PLM產品生命周期管理密切(qie)相關的。是(shi)用于解決PLM系統內(nei)部各個功能的集成(cheng)問題。這(zhe)也是(shi)PLM廠商首先大規模使用數(shu)字(zi)孿(luan)生概(gai)念的歷史重要原因。
?Michael Grieves之后將數(shu)(shu)字孿(luan)生定(ding)義為(wei)，產品、對(dui)象或系統，在數(shu)(shu)字空間與物理空間的(de)之間的(de)映射，脫離了具體(ti)實現的(de)約(yue)束，這將數(shu)(shu)字孿(luan)生的(de)應用領域大為(wei)擴展(zhan)，從邏輯上講，基本上沒(mei)有什么限制(zhi)了。
?Michael Grieves提出的數字(zi)孿生(sheng)(sheng)，開始(shi)是(shi)問題驅動的，用(yong)于(yu)解(jie)決(jue)PLM內(nei)部各(ge)個部分的集成，之后逐漸(jian)演變(bian)為技術(shu)驅動的。?Michael Grieves提出的數字(zi)孿生(sheng)(sheng)，理論(lun)上雖然可以用(yong)于(yu)解(jie)決(jue)各(ge)種問題，但其多次發文強調，使(shi)用(yong)數字(zi)孿生(sheng)(sheng)來(lai)解(jie)決(jue)復雜系統產品生(sheng)(sheng)命周期中的不確定性問題。而不是(shi)簡(jian)單問題。
?Michael Grieves提出的(de)數(shu)字孿生(sheng)，如果(guo)映射的(de)結果(guo)，是(shi)用產(chan)品模型、制造模型、運維(wei)模型等來(lai)表述，再考慮(lv)到PLM得系(xi)(xi)統化思維(wei)，那么也可稱之為基于模型的(de)系(xi)(xi)統工程。
?Michael Grieves定義的數字孿(luan)生，也用(yong)來指代(dai)其(qi)采用(yong)了數字孿(luan)生概念或技(ji)術而(er)建成(cheng)的軟件與系統
三種數字孿生說的要點：
通過追蹤數字孿生(sheng)概(gai)念(nian)文獻，我(wo)們可以初步得到如(ru)下結(jie)論：
? 從公開發表(biao)的文獻來看，我們可以確定(ding)是NASA或(huo)AFRL首先提(ti)出了數字孿生術(shu)語。
? 認為(wei)是(shi)NASA提出了數字孿生(sheng)觀(guan)點，存(cun)在直接的文獻(xian)(xian)支持(chi)。認為(wei)是(shi)ARFL提出了數字孿生(sheng)，也(ye)存(cun)在文獻(xian)(xian)支持(chi)，但不夠直接，支持(chi)強度弱了一些(xie)。
? 從將(jiang)數字孿生概念應用于(yu)工程實際，ARFL要(yao)早于(yu)NASA。但(dan)NASA有更早的(de)工程應用來支撐其數字孿生的(de)思(si)想(xiang)。
? NASA與(yu)AFRL提出的(de)(de)數(shu)字孿生，均作為解(jie)決(jue)全新的(de)(de)、復雜的(de)(de)、當前還沒有解(jie)決(jue)方(fang)法的(de)(de)問(wen)題(ti)的(de)(de)解(jie)決(jue)方(fang)案。從實際工程(cheng)驗證角度，需(xu)要數(shu)十年的(de)(de)時間。到目前為止(zhi)，還沒有最終成功的(de)(de)公開結論。
? NASA提(ti)出(chu)(chu)的(de)數字(zi)(zi)孿(luan)生，與AFRL提(ti)出(chu)(chu)的(de)數字(zi)(zi)孿(luan)生，存(cun)在(zai)共性，但也明顯存(cun)在(zai)差異。
NASA與AFRL，是(shi)誰首先提出的數字孿生，還是(shi)一個(ge)疑問(wen)，或許是(shi)一個(ge)永(yong)遠不會(hui)有答(da)案的問(wen)題(ti)。取決于對支持(chi)文獻的理(li)解，以及判(pan)定標準。
? Michael Grieves并沒有首(shou)先提(ti)出了數字孿生(sheng)。
? Michael Grieves重新定義了與NASA和AFRL不一樣的“數字孿生”。如果非要認(ren)為
? Michael Grieves首先提出了(le)數字孿生，那也是(shi)Michael Grieves意義下的(de)“數字孿生”。
? Michael Grieves的(de)(de)(de)(de)(de)(de)數(shu)字(zi)(zi)孿(luan)(luan)生(sheng)(sheng)(sheng)概念，慢慢脫(tuo)離的(de)(de)(de)(de)(de)(de)問題驅動(dong)(dong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)軌道，最終演變為技(ji)術驅動(dong)(dong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。與NASA與AFRL提(ti)出(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)數(shu)字(zi)(zi)孿(luan)(luan)生(sheng)(sheng)(sheng)相比較，更(geng)具(ju)一(yi)(yi)般性，是計(ji)算機(ji)基(ji)本工作原(yuan)理(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)種更(geng)為抽(chou)象的(de)(de)(de)(de)(de)(de)表述(shu)，具(ju)有(you)第(di)一(yi)(yi)性原(yuan)理(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特征。從這個意義上而言，Michael Grieves提(ti)出(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)數(shu)字(zi)(zi)孿(luan)(luan)生(sheng)(sheng)(sheng)，在孿(luan)(luan)生(sheng)(sheng)(sheng)對象的(de)(de)(de)(de)(de)(de)等價(jia)物的(de)(de)(de)(de)(de)(de)層(ceng)面(mian)上，可以包容了NASA與AFRL提(ti)出(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)數(shu)字(zi)(zi)孿(luan)(luan)生(sheng)(sheng)(sheng)。而NASA與AFRL提(ti)出(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)數(shu)字(zi)(zi)孿(luan)(luan)生(sheng)(sheng)(sheng)，可以看(kan)成是Michael Grieves提(ti)出(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)數(shu)字(zi)(zi)孿(luan)(luan)生(sheng)(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)個具(ju)體應用。兩者之間的(de)(de)(de)(de)(de)(de)差別，在于理(li)解(jie)問題的(de)(de)(de)(de)(de)(de)所處的(de)(de)(de)(de)(de)(de)層(ceng)次、角(jiao)度。
? 當(dang)我們使用(yong)數(shu)字孿(luan)生(sheng)概(gai)念時，應當(dang)明確(que)給出數(shu)字孿(luan)生(sheng)的(de)準確(que)含義。避免在同(tong)(tong)一語(yu)境下，混(hun)用(yong)不同(tong)(tong)數(shu)字孿(luan)生(sheng)的(de)內涵。保持(chi)自(zi)身邏輯上的(de)自(zi)洽性。
與Michael Grieves數字孿生“鏡像說”相關的前人的工作
6.1 / 鏡像世界
在(zai)(zai)(zai)Michael Grieves數(shu)字(zi)孿(luan)生鏡(jing)(jing)(jing)像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)說提出的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)十年(nian)之(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)前(qian)，也就是(shi)1992年(nian)，耶魯(lu)大(da)學(xue)計算(suan)機(ji)科學(xue)系教授David Gelernter出版了(le)名為(wei)(wei)《Mirror Worlds: or the Day Software Puts the Universe in a Shoebox...How It Will Happen and What It Will Mean》的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)書(shu)(shu)。可以直譯為(wei)(wei)《鏡(jing)(jing)(jing)像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)世(shi)(shi)(shi)(shi)界：軟(ruan)(ruan)件把宇宙(zhou)裝入到(dao)(dao)一(yi)個(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)“鞋盒”之(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)時(shi)代(dai)……這(zhe)(zhe)將會(hui)(hui)怎樣(yang)發生什么并意味著(zhu)什么》。如(ru)書(shu)(shu)名，作者(zhe)用了(le)高度(du)(du)(du)濃縮(suo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)“鏡(jing)(jing)(jing)像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)世(shi)(shi)(shi)(shi)界”這(zhe)(zhe)幾個(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)字(zi)，來預(yu)測軟(ruan)(ruan)件將帶給這(zhe)(zhe)個(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)世(shi)(shi)(shi)(shi)界的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)個(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)巨大(da)變(bian)化或(huo)者(zhe)說是(shi)一(yi)場革(ge)命。作者(zhe)定義的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)鏡(jing)(jing)(jing)像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)世(shi)(shi)(shi)(shi)界，是(shi)某些現(xian)實(shi)(shi)部件(對(dui)象)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)軟(ruan)(ruan)件模(mo)(mo)型(xing)，是(shi)在(zai)(zai)(zai)你(ni)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)窗外正(zheng)在(zai)(zai)(zai)發生著(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)真實(shi)(shi)世(shi)(shi)(shi)(shi)界的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)些片(pian)段。通過(guo)軟(ruan)(ruan)件管(guan)道和水龍帶構成的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)個(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)巨大(da)迷宮(gong)(可以理(li)解數(shu)字(zi)線程)，信(xin)息的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)海洋永無止境(jing)地傾注到(dao)(dao)了(le)該模(mo)(mo)型(xing)之(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)中(zhong)(zhong)：信(xin)息是(shi)如(ru)此(ci)之(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)豐富，以至于(yu)該模(mo)(mo)型(xing)，能(neng)(neng)夠一(yi)個(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)瞬(shun)間接一(yi)個(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)瞬(shun)間地模(mo)(mo)擬(ni)出現(xian)實(shi)(shi)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)每一(yi)項活動。一(yi)個(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)鏡(jing)(jing)(jing)像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)世(shi)(shi)(shi)(shi)界，是(shi)被(bei)圈禁在(zai)(zai)(zai)一(yi)臺計算(suan)機(ji)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)，某個(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)巨型(xing)機(ji)構運動變(bian)化中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)逼真的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)鏡(jing)(jing)(jing)像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)圖像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)，而(er)(er)(er)在(zai)(zai)(zai)計算(suan)機(ji)中(zhong)(zhong)，你(ni)能(neng)(neng)夠完(wan)整地看到(dao)(dao)并理(li)解它(ta)(ta)。現(xian)在(zai)(zai)(zai)，那個(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)占有(you)著(zhu)你(ni)而(er)(er)(er)讓你(ni)有(you)些不(bu)知所措(cuo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)、渾(hun)濁的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)、稠密(mi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)、忙忙碌碌子世(shi)(shi)(shi)(shi)界，也成為(wei)(wei)了(le)你(ni)手中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)個(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)玩(wan)物(wu)。一(yi)中(zhong)(zhong)新的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)平衡，誕生了(le)。通過(guo)它(ta)(ta)你(ni)能(neng)(neng)看到(dao)(dao)和理(li)解這(zhe)(zhe)個(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)世(shi)(shi)(shi)(shi)界的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)全貌。作者(zhe)指出了(le)這(zhe)(zhe)種模(mo)(mo)擬(ni)，即使是(shi)空間維度(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)，也是(shi)時(shi)間維度(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)。鏡(jing)(jing)(jing)像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)世(shi)(shi)(shi)(shi)界將以分布(bu)式的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)形式建(jian)構，個(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)人(ren)、組(zu)織，或(huo)者(zhe)城(cheng)(cheng)市，會(hui)(hui)各自(zi)建(jian)造(zao)它(ta)(ta)們(men)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)鏡(jing)(jing)(jing)像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)世(shi)(shi)(shi)(shi)界，并持續地添加細節，實(shi)(shi)時(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)數(shu)據流會(hui)(hui)持續增加。獨(du)立鏡(jing)(jing)(jing)像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)世(shi)(shi)(shi)(shi)界的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)數(shu)量會(hui)(hui)逐漸(jian)增加，最(zui)終(zhong)它(ta)(ta)們(men)會(hui)(hui)匯集(ji)到(dao)(dao)一(yi)處，組(zu)成一(yi)個(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)全球性(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)鏡(jing)(jing)(jing)像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)世(shi)(shi)(shi)(shi)界。這(zhe)(zhe)種結合的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)過(guo)程不(bu)會(hui)(hui)很簡單(dan)或(huo)者(zhe)很快，但它(ta)(ta)最(zui)終(zhong)會(hui)(hui)發生。如(ru)果(guo)你(ni)看到(dao)(dao)當前(qian)數(shu)字(zi)孿(luan)生概念的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)各種應(ying)用，數(shu)字(zi)孿(luan)生的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)城(cheng)(cheng)市、河流、工(gong)廠(chang)、車間、裝備、等等，你(ni)不(bu)能(neng)(neng)不(bu)欽佩(pei)David Gelernter教授，在(zai)(zai)(zai)九十年(nian)代(dai)初期計算(suan)機(ji)應(ying)用與當前(qian)相比(bi)，還(huan)如(ru)此(ci)不(bu)普及的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況下，所具(ju)有(you)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)前(qian)瞻性(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)遠見卓識了(le)。事(shi)實(shi)(shi)上(shang)，數(shu)字(zi)孿(luan)生概念應(ying)用的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)普及，正(zheng)沿著(zhu)David Gelernter在(zai)(zai)(zai)書(shu)(shu)中(zhong)(zhong)所指出的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)那樣(yang)，不(bu)斷演進，不(bu)斷豐富。那么，我們(men)要思(si)考一(yi)下，“鏡(jing)(jing)(jing)像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)世(shi)(shi)(shi)(shi)界”(Mirror Worlds)與“鏡(jing)(jing)(jing)像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)空間”(Mirrored Space)，就其概念的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)基本內涵而(er)(er)(er)言，差距(ju)有(you)多(duo)大(da)呢?6.2 / 平行系統(tong)
2004年，中國科(ke)學院自動(dong)(dong)化(hua)研究所的(de)(de)(de)王飛躍研究員(yuan)發表了《平(ping)(ping)(ping)(ping)行(xing)(xing)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)方(fang)法與復雜(za)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)管理(li)和控(kong)制》的(de)(de)(de)文章。文章中首次(ci)提出(chu)了平(ping)(ping)(ping)(ping)行(xing)(xing)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)概(gai)念。平(ping)(ping)(ping)(ping)行(xing)(xing)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)(Parallel Systems)，是(shi)(shi)(shi)指由(you)某(mou)(mou)一(yi)個(ge)自然的(de)(de)(de)現實(shi)(shi)(shi)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)和對應(ying)的(de)(de)(de)一(yi)個(ge)或(huo)多個(ge)虛(xu)擬或(huo)理(li)想的(de)(de)(de)人(ren)工(gong)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)所組(zu)成的(de)(de)(de)共(gong)同系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)。它包括實(shi)(shi)(shi)際(ji)(ji)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)和人(ren)工(gong)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)兩部(bu)分。簡單(dan)來講，人(ren)工(gong)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)是(shi)(shi)(shi)對實(shi)(shi)(shi)際(ji)(ji)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)軟件化(hua)定(ding)義，不僅是(shi)(shi)(shi)對實(shi)(shi)(shi)際(ji)(ji)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)數字化(hua)“仿真”，也是(shi)(shi)(shi)為實(shi)(shi)(shi)際(ji)(ji)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)運行(xing)(xing)提供可(ke)替代版本。平(ping)(ping)(ping)(ping)行(xing)(xing)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)主要(yao)(yao)目的(de)(de)(de)是(shi)(shi)(shi)：通過實(shi)(shi)(shi)際(ji)(ji)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)與人(ren)工(gong)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)相互(hu)連接，對二(er)者之間的(de)(de)(de)行(xing)(xing)為進行(xing)(xing)實(shi)(shi)(shi)時的(de)(de)(de)動(dong)(dong)態對比與分析，以(yi)虛(xu)實(shi)(shi)(shi)互(hu)動(dong)(dong)的(de)(de)(de)方(fang)式，完成對各自未來的(de)(de)(de)狀況(kuang)的(de)(de)(de)“借鑒”和“預估”，人(ren)工(gong)引導實(shi)(shi)(shi)際(ji)(ji)，實(shi)(shi)(shi)際(ji)(ji)逼近人(ren)工(gong)，達(da)(da)到有效解決方(fang)案(an)的(de)(de)(de)以(yi)及學習和培訓的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)。如果你將，實(shi)(shi)(shi)際(ji)(ji)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)理(li)解為物理(li)世界中的(de)(de)(de)對象，人(ren)工(gong)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)理(li)解為虛(xu)擬世界中的(de)(de)(de)對象，兩者之間存在信息(xi)交互(hu)，以(yi)達(da)(da)成某(mou)(mou)種目標或(huo)實(shi)(shi)(shi)現某(mou)(mou)種功能。你應(ying)該不難(nan)得出(chu)，平(ping)(ping)(ping)(ping)行(xing)(xing)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)是(shi)(shi)(shi)實(shi)(shi)(shi)際(ji)(ji)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)某(mou)(mou)種映射。需要(yao)(yao)強調的(de)(de)(de)是(shi)(shi)(shi)，王飛躍是(shi)(shi)(shi)將平(ping)(ping)(ping)(ping)行(xing)(xing)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)作為解決復雜(za)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)問(wen)題的(de)(de)(de)方(fang)法論而提出(chu)來的(de)(de)(de)，而不是(shi)(shi)(shi)為了解決簡單(dan)問(wen)題。那么，我們同樣要(yao)(yao)思(si)考，“平(ping)(ping)(ping)(ping)行(xing)(xing)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)與鏡像空間”，差(cha)距又有多大呢?
NASA提出數字孿生前的工作—— Apollo 13號宇宙飛船事故救援
1970年4月14日，已(yi)經(jing)(jing)飛離(li)了(le)(le)(le)(le)地(di)(di)球210,000英里(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)Apollo 13號(hao)(hao)宇(yu)(yu)宙(zhou)飛船(chuan)發(fa)(fa)生(sheng)(sheng)了(le)(le)(le)(le)嚴(yan)重(zhong)事(shi)(shi)故(gu)(gu)。Apollo 13生(sheng)(sheng)活艙(cang)(cang)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)個(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)氧(yang)(yang)氣罐發(fa)(fa)生(sheng)(sheng)了(le)(le)(le)(le)爆(bao)炸，爆(bao)炸嚴(yan)重(zhong)地(di)(di)損(sun)壞了(le)(le)(le)(le)主(zhu)推進器(qi)(qi)(qi)，同(tong)時對(dui)宇(yu)(yu)航員(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)們(men)(men)生(sheng)(sheng)命價值(zhi)非凡的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)氧(yang)(yang)氣，被(bei)泄(xie)露到(dao)了(le)(le)(le)(le)太空之中(zhong)(zhong)。時間每經(jing)(jing)過(guo)一(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)分(fen)種(zhong)，受(shou)損(sun)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)太空飛船(chuan)就(jiu)會飛離(li)地(di)(di)球400英里(li)。這(zhe)(zhe)種(zhong)狀況是(shi)人(ren)(ren)(ren)類歷史(shi)上(shang)(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)首(shou)次。如何讓(rang)三(san)名宇(yu)(yu)航員(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)安(an)(an)全(quan)(quan)回家(jia)(jia)，成(cheng)為了(le)(le)(le)(le)數(shu)千名NASA地(di)(di)面支持人(ren)(ren)(ren)員(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)在(zai)(zai)(zai)(zai)之后(hou)3天半時間里(li)夜以(yi)繼(ji)日工(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)唯一(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)目標!NASA做(zuo)到(dao)了(le)(le)(le)(le)，成(cheng)功(gong)(gong)地(di)(di)將(jiang)宇(yu)(yu)航史(shi)上(shang)(shang)很(hen)可(ke)(ke)能的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)(fa)生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)最(zui)(zui)大(da)災難(nan)，轉化為一(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)個(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)巨(ju)大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)令人(ren)(ren)(ren)興奮的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)成(cheng)功(gong)(gong)。做(zuo)到(dao)這(zhe)(zhe)一(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)切(qie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)個(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)關(guan)鍵是(shi)，在(zai)(zai)(zai)(zai)NASA的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)身后(hou)，有一(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)套完整(zheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)、高(gao)水(shui)準的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)地(di)(di)面仿(fang)真系統(tong)，用(yong)(yong)(yong)于培訓宇(yu)(yu)航員(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)和(he)(he)任(ren)務(wu)(wu)控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)人(ren)(ren)(ren)員(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)所(suo)用(yong)(yong)(yong)到(dao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)全(quan)(quan)部(bu)任(ren)務(wu)(wu)操(cao)作(zuo)(zuo)(zuo)，當(dang)然(ran)包括了(le)(le)(le)(le)多(duo)種(zhong)故(gu)(gu)障場景(jing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)處理(li)(li)。其(qi)(qi)(qi)中(zhong)(zhong)一(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)些故(gu)(gu)障場景(jing)處理(li)(li)，在(zai)(zai)(zai)(zai)Apollo 11與(yu) Apollo 13的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)任(ren)務(wu)(wu)完成(cheng)過(guo)程(cheng)中(zhong)(zhong)，證明(ming)了(le)(le)(le)(le)其(qi)(qi)(qi)價值(zhi)所(suo)在(zai)(zai)(zai)(zai)。這(zhe)(zhe)些功(gong)(gong)能各(ge)式各(ge)樣的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)模(mo)(mo)(mo)擬(ni)器(qi)(qi)(qi)，由(you)聯(lian)網的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)多(duo)臺計(ji)(ji)算(suan)(suan)機(ji)(ji)(ji)控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)。其(qi)(qi)(qi)中(zhong)(zhong)十(shi)臺模(mo)(mo)(mo)擬(ni)器(qi)(qi)(qi)被(bei)聯(lian)網用(yong)(yong)(yong)以(yi)模(mo)(mo)(mo)擬(ni)一(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)個(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)單獨的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)大(da)問題。指令艙(cang)(cang)模(mo)(mo)(mo)擬(ni)器(qi)(qi)(qi)用(yong)(yong)(yong)了(le)(le)(le)(le)四臺計(ji)(ji)算(suan)(suan)機(ji)(ji)(ji)，登月艙(cang)(cang)模(mo)(mo)(mo)擬(ni)器(qi)(qi)(qi)用(yong)(yong)(yong)了(le)(le)(le)(le)三(san)臺計(ji)(ji)算(suan)(suan)機(ji)(ji)(ji)。這(zhe)(zhe)些計(ji)(ji)算(suan)(suan)機(ji)(ji)(ji)使(shi)用(yong)(yong)(yong)了(le)(le)(le)(le)256K字節(jie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)公(gong)(gong)共內存進行(xing)通訊。模(mo)(mo)(mo)擬(ni)器(qi)(qi)(qi)是(shi)整(zheng)個(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)太空計(ji)(ji)劃(hua)中(zhong)(zhong)技術(shu)最(zui)(zui)復雜的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)部(bu)分(fen)內容，在(zai)(zai)(zai)(zai)模(mo)(mo)(mo)擬(ni)培訓中(zhong)(zhong)，唯一(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)真實的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)東西是(shi)乘員(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)、座艙(cang)(cang)和(he)(he)任(ren)務(wu)(wu)控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)臺，其(qi)(qi)(qi)他(ta)所(suo)有的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)切(qie)，都是(shi)由(you)一(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)堆(dui)計(ji)(ji)算(suan)(suan)機(ji)(ji)(ji)、許多(duo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)公(gong)(gong)式以(yi)及(ji)經(jing)(jing)驗豐富的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)技術(shu)人(ren)(ren)(ren)員(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)創造出(chu)(chu)來的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)。任(ren)務(wu)(wu)控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)人(ren)(ren)(ren)員(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)和(he)(he)宇(yu)(yu)航員(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)們(men)(men)，在(zai)(zai)(zai)(zai)綜合(he)考慮到(dao)飛船(chuan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)受(shou)損(sun)、可(ke)(ke)用(yong)(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)電力(li)(li)、剩余的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)氧(yang)(yang)氣、飲用(yong)(yong)(yong)水(shui)等因數(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況后(hou)，制(zhi)(zhi)(zhi)定(ding)了(le)(le)(le)(le)一(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)個(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)大(da)膽的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)、前(qian)所(suo)未有的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)返(fan)回地(di)(di)球的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)計(ji)(ji)劃(hua)，其(qi)(qi)(qi)要點如下：重(zhong)啟指令艙(cang)(cang)將(jiang)其(qi)(qi)(qi)改(gai)變(bian)為手(shou)段操(cao)作(zuo)(zuo)(zuo)模(mo)(mo)(mo)式(節(jie)省(sheng)寶(bao)貴的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)動(dong)(dong)力(li)(li))、使(shi)用(yong)(yong)(yong)登月艙(cang)(cang)作(zuo)(zuo)(zuo)為救(jiu)生(sheng)(sheng)艇(服務(wu)(wu)艙(cang)(cang)受(shou)損(sun)無動(dong)(dong)力(li)(li))、途中(zhong)(zhong)進行(xing)三(san)次發(fa)(fa)動(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)點火變(bian)軌(gui)(進入(ru)自由(you)返(fan)回軌(gui)道(dao))、手(shou)動(dong)(dong)導航操(cao)控(kong)飛船(chuan)(導航計(ji)(ji)算(suan)(suan)機(ji)(ji)(ji)省(sheng)電關(guan)閉(bi)，節(jie)省(sheng)寶(bao)貴的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)動(dong)(dong)力(li)(li))。問題是(shi)，這(zhe)(zhe)種(zhong)回家(jia)(jia)模(mo)(mo)(mo)式，遠遠超出(chu)(chu)飛船(chuan)設計(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)邊界，從(cong)來沒有人(ren)(ren)(ren)實踐過(guo)，是(shi)否可(ke)(ke)行(xing)，任(ren)務(wu)(wu)控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)人(ren)(ren)(ren)員(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)與(yu)乘員(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)心里(li)都有一(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)個(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)大(da)大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)問號(hao)(hao)!記(ji)住，一(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)旦發(fa)(fa)生(sheng)(sheng)任(ren)何錯(cuo)誤(wu)，由(you)于動(dong)(dong)力(li)(li)、氧(yang)(yang)氣有限(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)緣故(gu)(gu)，宇(yu)(yu)航員(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)們(men)(men)就(jiu)沒有任(ren)何回家(jia)(jia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)機(ji)(ji)(ji)會了(le)(le)(le)(le)。沮喪的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)指令長(chang)Jim Lovell說，“Why the hell are we maneuvering like this, are we still venting”，大(da)意是(shi)“我(wo)們(men)(men)為什(shen)么要這(zhe)(zhe)么干?我(wo)們(men)(men)是(shi)在(zai)(zai)(zai)(zai)發(fa)(fa)泄(xie)什(shen)么嗎?”地(di)(di)面的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)任(ren)務(wu)(wu)控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)中(zhong)(zhong)心，將(jiang)其(qi)(qi)(qi)模(mo)(mo)(mo)擬(ni)器(qi)(qi)(qi)進行(xing)調整(zheng)以(yi)適配到(dao)不同(tong)尋常的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)Apollo 13當(dang)前(qian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)配置狀態，按質(zhi)(zhi)量、質(zhi)(zhi)心、推力(li)(li)等參(can)數(shu)為這(zhe)(zhe)艘(sou)新飛船(chuan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)主(zhu)機(ji)(ji)(ji)進行(xing)了(le)(le)(le)(le)重(zhong)新編程(cheng)。與(yu)登月艙(cang)(cang)制(zhi)(zhi)(zhi)造廠(chang)商協同(tong)工(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)，確(que)定(ding)了(le)(le)(le)(le)一(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)個(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)新的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)著陸過(guo)程(cheng)。然(ran)后(hou)，安(an)(an)排后(hou)備宇(yu)(yu)航員(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)在(zai)(zai)(zai)(zai)模(mo)(mo)(mo)擬(ni)器(qi)(qi)(qi)上(shang)(shang)進行(xing)操(cao)作(zuo)(zuo)(zuo)演(yan)練(lian)(lian)，演(yan)練(lian)(lian)證明(ming)了(le)(le)(le)(le)方案的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)可(ke)(ke)行(xing)性，這(zhe)(zhe)極大(da)地(di)(di)增加(jia)了(le)(le)(le)(le)任(ren)務(wu)(wu)控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)人(ren)(ren)(ren)員(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)與(yu)宇(yu)(yu)航員(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)們(men)(men)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)信心。剩下的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)工(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)，就(jiu)是(shi)宇(yu)(yu)航員(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)們(men)(men)按演(yan)練(lian)(lian)形成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)操(cao)作(zuo)(zuo)(zuo)指令清單，百分(fen)之一(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)百地(di)(di)執行(xing)就(jiu)可(ke)(ke)以(yi)了(le)(le)(le)(le)，他(ta)們(men)(men)做(zuo)到(dao)了(le)(le)(le)(le)，他(ta)們(men)(men)安(an)(an)全(quan)(quan)回家(jia)(jia)了(le)(le)(le)(le)。是(shi)NASA成(cheng)功(gong)(gong)了(le)(le)(le)(le)?當(dang)然(ran)是(shi)!但更應該將(jiang)NASA的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)成(cheng)功(gong)(gong)，歸為其(qi)(qi)(qi)身后(hou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)模(mo)(mo)(mo)擬(ni)器(qi)(qi)(qi)。這(zhe)(zhe)些模(mo)(mo)(mo)擬(ni)器(qi)(qi)(qi)，或(huo)者叫做(zuo)仿(fang)真器(qi)(qi)(qi)，才是(shi)真正的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)英雄。這(zhe)(zhe)些模(mo)(mo)(mo)擬(ni)器(qi)(qi)(qi)，難(nan)道(dao)不是(shi)現在(zai)(zai)(zai)(zai)火熱的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)數(shu)字孿生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)個(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)實實在(zai)(zai)(zai)(zai)在(zai)(zai)(zai)(zai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)實例?準確(que)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)說，應該是(shi)數(shu)字孿生(sheng)(sheng)和(he)(he)物理(li)(li)孿生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)結(jie)合(he)體。所(suo)以(yi)，西門子(zi)工(gong)程(cheng)師Stephen Ferguson說：“Apollo 13: The First Digital Twin”。事(shi)(shi)實上(shang)(shang)，仿(fang)真器(qi)(qi)(qi)在(zai)(zai)(zai)(zai)Apollo號(hao)(hao)發(fa)(fa)射之前(qian)也(ye)發(fa)(fa)揮了(le)(le)(le)(le)重(zhong)要的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)(yong)(yong)。人(ren)(ren)(ren)們(men)(men)都為Apollo13號(hao)(hao)宇(yu)(yu)航員(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)與(yu)任(ren)務(wu)(wu)控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)人(ren)(ren)(ren)員(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)在(zai)(zai)(zai)(zai)事(shi)(shi)故(gu)(gu)發(fa)(fa)生(sheng)(sheng)后(hou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)沉著冷靜所(suo)欽佩，但那(nei)是(shi)相關(guan)人(ren)(ren)(ren)員(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)在(zai)(zai)(zai)(zai)模(mo)(mo)(mo)擬(ni)器(qi)(qi)(qi)上(shang)(shang)數(shu)萬(wan)小時訓練(lian)(lian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)結(jie)果。此外在(zai)(zai)(zai)(zai)Apollo 11的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)模(mo)(mo)(mo)擬(ni)訓練(lian)(lian)中(zhong)(zhong)，也(ye)曾經(jing)(jing)發(fa)(fa)現過(guo)，計(ji)(ji)算(suan)(suan)機(ji)(ji)(ji)內存不足報警的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)缺陷。Apollo 13號(hao)(hao)宇(yu)(yu)宙(zhou)飛船(chuan)事(shi)(shi)故(gu)(gu)救(jiu)援的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)實踐，可(ke)(ke)以(yi)視為NASA提出(chu)(chu)其(qi)(qi)(qi)數(shu)字孿生(sheng)(sheng)概念(nian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)個(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)工(gong)程(cheng)實踐背景(jing)，或(huo)其(qi)(qi)(qi)提出(chu)(chu)數(shu)字孿生(sheng)(sheng)概念(nian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)源泉。
數字孿生概念的泛化
除(chu)了(le)上(shang)述三種(zhong)數(shu)字(zi)(zi)孿(luan)(luan)生概(gai)念起(qi)源、內(nei)涵(han)外，現實(shi)種(zhong)我們(men)經常(chang)遇(yu)到的(de)(de)是內(nei)涵(han)泛化后的(de)(de)數(shu)字(zi)(zi)孿(luan)(luan)生，不妨稱之為(wei)“數(shu)字(zi)(zi)孿(luan)(luan)生”的(de)(de)數(shu)字(zi)(zi)孿(luan)(luan)生，是某種(zhong)程度上(shang)的(de)(de)“望文生義(yi)(yi)”的(de)(de)數(shu)字(zi)(zi)孿(luan)(luan)生，逐漸拋開(kai)了(le)實(shi)際(ji)問題或工程應用背景。強調一下，這(zhe)么說倒也(ye)不是貶(bian)義(yi)(yi)，只能說數(shu)字(zi)(zi)孿(luan)(luan)生這(zhe)個(ge)(ge)術語，極為(wei)精妙，極具想(xiang)象(xiang)的(de)(de)空間。數(shu)字(zi)(zi)孿(luan)(luan)生這(zhe)一概(gai)念，如果拆(chai)開(kai)來看，是數(shu)字(zi)(zi)、孿(luan)(luan)生兩(liang)(liang)個(ge)(ge)單詞(ci)構成。數(shu)字(zi)(zi)是對“孿(luan)(luan)生”的(de)(de)構成方式的(de)(de)限定(ding)，而(er)不是鋼(gang)制孿(luan)(luan)生、木制孿(luan)(luan)生、……。而(er)孿(luan)(luan)生最為(wei)神奇(qi)，是指兩(liang)(liang)個(ge)(ge)對象(xiang)的(de)(de)相(xiang)(xiang)似性，而(er)不是指兩(liang)(liang)個(ge)(ge)對象(xiang)完全相(xiang)(xiang)同(tong)，否則數(shu)字(zi)(zi)孿(luan)(luan)生這(zhe)個(ge)(ge)概(gai)念也(ye)就沒有(you)存在的(de)(de)意義(yi)(yi)了(le)。我們(men)可以羅(luo)列出相(xiang)(xiang)似的(de)(de)各種(zhong)維度，它(ta)們(men)都沒有(you)嚴格的(de)(de)定(ding)義(yi)(yi)：
? 兩個對象，相似(si)到什么程度叫孿生呢?沒有精確定義(yi)!
? 是形(xing)似，還是神似?或者形(xing)神兼似?沒有精確(que)定義!
? 是狀(zhuang)態特征相似，還是功能或行為相似?沒有精(jing)確(que)定義!
? 兩個對象的連接，是人工輸入輸出實現的，還是基于某種數據采集技術、自動化技術或物聯網來自動完成的?沒(mei)有精確定義(yi)!
? 是(shi)靜態相似(si)，還是(shi)動態相似(si)呢?沒有精(jing)確定義!
? 是(shi)宏觀(guan)尺度意義上的(de)相似，還(huan)是(shi)微觀(guan)尺度(比如原子級別)意義上的(de)相似?沒有(you)精確定(ding)義!
? 是某個時間(jian)片段內(nei)的(de)(de)相似，還是全生命(ming)周期的(de)(de)相似?沒有(you)精確(que)定(ding)義!
? 對于(yu)一(yi)個(ge)復(fu)雜系統(tong)而言，是(shi)整體性相似，還是(shi)組成(cheng)系統(tong)的各個(ge)部分(fen)相似?沒有精確(que)定義!
? 對于(yu)一(yi)個(ge)巨(ju)星復(fu)雜系統(tong)(tong)而言，是(shi)(shi)整體性相(xiang)似(si)，還是(shi)(shi)組成(cheng)巨(ju)型復(fu)雜系統(tong)(tong)的各(ge)個(ge)系統(tong)(tong)之間的相(xiang)似(si)?沒有精確定義!
既(ji)然(ran)沒有精(jing)確(que)定義(yi)(yi)，那就誰(shui)都可以(yi)(yi)使用(yong)，誰(shui)都可以(yi)(yi)自行(xing)進(jin)一步定義(yi)(yi)之(zhi)。結合(he)實際要解決(jue)問題的(de)(de)(de)(de)(de)背景，再(zai)將(jiang)上(shang)(shang)述(shu)各(ge)種維度(du)的(de)(de)(de)(de)(de)具體特征指標(biao)，進(jin)行(xing)排(pai)列(lie)組(zu)合(he)，就可以(yi)(yi)得到(dao)數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)量眾(zhong)多的(de)(de)(de)(de)(de)數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)字(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)孿(luan)(luan)(luan)生(sheng)(sheng)定義(yi)(yi)了(le)，這(zhe)取(qu)決(jue)于(yu)定義(yi)(yi)者的(de)(de)(de)(de)(de)個人(ren)的(de)(de)(de)(de)(de)理解，以(yi)(yi)及(ji)如(ru)何(he)滿足其(qi)相應(ying)的(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)用(yong)場景的(de)(de)(de)(de)(de)需要。這(zhe)也是(shi)數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)字(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)孿(luan)(luan)(luan)生(sheng)(sheng)定義(yi)(yi)如(ru)此眾(zhong)多的(de)(de)(de)(de)(de)原因之(zhi)一。北航的(de)(de)(de)(de)(de)張霖(lin)教授在(zai)《數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)字(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)孿(luan)(luan)(luan)生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)冷思(si)考》一文中(zhong)，曾列(lie)出了(le)國內外學(xue)者的(de)(de)(de)(de)(de)數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)十(shi)種數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)字(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)孿(luan)(luan)(luan)生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)定義(yi)(yi)，其(qi)根源(yuan)就在(zai)于(yu)此。實際上(shang)(shang)，數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)字(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)孿(luan)(luan)(luan)生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)定義(yi)(yi)種類(lei)，遠遠不止這(zhe)些(xie)。不過現實中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)字(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)孿(luan)(luan)(luan)生(sheng)(sheng)定義(yi)(yi)，基本上(shang)(shang)是(shi)包含在(zai)上(shang)(shang)述(shu)提(ti)到(dao)的(de)(de)(de)(de)(de)各(ge)種相似維度(du)的(de)(de)(de)(de)(de)排(pai)列(lie)組(zu)合(he)之(zhi)中(zhong)。2021年(nian)，Maulshree Singh等(deng)人(ren)在(zai)《Digital Twin: Origin to Future》一文中(zhong)，歸納出描述(shu)數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)字(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)孿(luan)(luan)(luan)生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)典型術語：a virtual or digital model，layout ，counterpart，doppelganger，clone， footprint， software analogue，representation，information constructs，or simulation of its physical counterpart。而初期作用(yong)對(dui)象(xiang)(xiang)則從‘aircraft’，‘vehicle’，or ‘airframe’變為了(le)‘system’，‘machine’，‘product’，‘object’，‘entity’，‘asset’，‘device’or‘process’。這(zhe)也反映出，數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)字(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)孿(luan)(luan)(luan)生(sheng)(sheng)使用(yong)，逐漸從具體到(dao)抽象(xiang)(xiang)，從制造業擴展到(dao)其(qi)它(ta)行(xing)業的(de)(de)(de)(de)(de)趨(qu)勢。除了(le)用(yong)數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)字(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)孿(luan)(luan)(luan)生(sheng)(sheng)指代(dai)無生(sheng)(sheng)命(ming)的(de)(de)(de)(de)(de)對(dui)象(xiang)(xiang)，還(huan)有一部分學(xue)者，用(yong)數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)字(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)孿(luan)(luan)(luan)生(sheng)(sheng)指代(dai)有生(sheng)(sheng)命(ming)的(de)(de)(de)(de)(de)對(dui)象(xiang)(xiang)，跨入到(dao)哲學(xue)領域，令(ling)人(ren)噓唏。除此之(zhi)外，還(huan)可以(yi)(yi)綜合(he)上(shang)(shang)述(shu)因素(su)或(huo)維度(du)，依據組(zu)成(cheng)因素(su)的(de)(de)(de)(de)(de)多少或(huo)復(fu)雜程(cheng)度(du)，對(dui)字(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)孿(luan)(luan)(luan)生(sheng)(sheng)進(jin)行(xing)分類(lei)。并將(jiang)其(qi)按簡單到(dao)復(fu)雜的(de)(de)(de)(de)(de)順序進(jin)行(xing)排(pai)列(lie)，這(zhe)樣我們就可以(yi)(yi)得到(dao)了(le)各(ge)種各(ge)樣的(de)(de)(de)(de)(de)數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)字(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)孿(luan)(luan)(luan)生(sheng)(sheng)分類(lei)以(yi)(yi)及(ji)成(cheng)熟模型。在(zai)2018年(nian)，Kritzinger等(deng)人(ren)在(zai)《Digital Twin in manufacturing: A categorical literature review and classification》文章中(zhong)，基于(yu)上(shang)(shang)述(shu)思(si)路，將(jiang)數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)字(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)孿(luan)(luan)(luan)生(sheng)(sheng)分為三類(lei)，如(ru)下圖(tu)：
● 數字模型(digital model)
● 數字影像(digital Shadow)
● 數字孿生(sheng)(digital Twin)
2020年(nian)，安世(shi)亞太(tai)的段海(hai)波等在《The development of Standardized Model of Digital Twin》文章(zhang)中，提出(chu)了(le)數字孿(luan)生成熟度模型，如下圖：
2022年，北航的陶飛等人在《數字(zi)孿生(sheng)成熟度模(mo)型(xing)》提出了另一種數字(zi)孿生(sheng)成熟度模(mo)型(xing)，將數字(zi)孿生(sheng)成熟度分為(wei)“以(yi)虛(xu)仿實(L0)、以(yi)虛(xu)映實(L1)、以(yi)虛(xu)控實(L2)、以(yi)虛(xu)預實(L3)、以(yi)虛(xu)優(you)實(L4)、虛(xu)實共(gong)生(sheng)(L5)”六個等級(ji)。見下(xia)圖。
其(qi)實，早(zao)在2006年(nian)，Michael Grieves發表的著作《Product Lifecycle Management：Driving the Next Generation of Lean Thinking》中，給出(chu)了(le)其(qi)數(shu)字孿(luan)生(sheng)(當(dang)時還稱之為信息(xi)鏡(jing)像)的演化過程，可以視為是(shi)另一種(zhong)數(shu)字孿(luan)生(sheng)成熟度模型。
總體而(er)言，即使那些關于(yu)數字(zi)孿(luan)(luan)(luan)(luan)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)方面(mian)的(de)(de)文(wen)章、案例(li)介紹，在(zai)開頭引(yin)用了NASA或(huo)(huo)AFRL數字(zi)孿(luan)(luan)(luan)(luan)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)的(de)(de)定(ding)(ding)(ding)義(yi)(yi)(yi)(yi)，但(dan)絕(jue)大(da)多(duo)數，也僅僅引(yin)用，實質上還是(shi)使用了“數字(zi)孿(luan)(luan)(luan)(luan)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)”的(de)(de)數字(zi)孿(luan)(luan)(luan)(luan)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)的(de)(de)某種內涵。但(dan)無(wu)論如(ru)何(he)，也逃不脫Michael Grieves定(ding)(ding)(ding)義(yi)(yi)(yi)(yi)的(de)(de)數字(zi)孿(luan)(luan)(luan)(luan)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)的(de)(de)概(gai)念(nian)范疇，因(yin)為(wei)(wei)Michael Grieves定(ding)(ding)(ding)義(yi)(yi)(yi)(yi)的(de)(de)數字(zi)孿(luan)(luan)(luan)(luan)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)，是(shi)思想方法驅動(dong)的(de)(de)，是(shi)基于(yu)使用計算機的(de)(de)基本原理而(er)提出(chu)的(de)(de)。所以，從數字(zi)孿(luan)(luan)(luan)(luan)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)概(gai)念(nian)普及(ji)的(de)(de)角度(du)來看，Michael Grieves功不可沒，從這(zhe)個角度(du)說Michael Grieves為(wei)(wei)數字(zi)孿(luan)(luan)(luan)(luan)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)之父，也不為(wei)(wei)過，當(dang)然(ran)得是(shi)加個引(yin)號的(de)(de)數字(zi)孿(luan)(luan)(luan)(luan)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)，或(huo)(huo)者羅嗦點，直接說Michael Grieves的(de)(de)數字(zi)孿(luan)(luan)(luan)(luan)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)。而(er)NASA或(huo)(huo)AFRL數字(zi)孿(luan)(luan)(luan)(luan)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)的(de)(de)定(ding)(ding)(ding)義(yi)(yi)(yi)(yi)，出(chu)于(yu)其復(fu)雜應(ying)用背景的(de)(de)約束(shu)，使用范圍遠(yuan)遠(yuan)比不上Michael Grieves定(ding)(ding)(ding)義(yi)(yi)(yi)(yi)的(de)(de)數字(zi)孿(luan)(luan)(luan)(luan)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)。當(dang)對(dui)數字(zi)孿(luan)(luan)(luan)(luan)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)的(de)(de)定(ding)(ding)(ding)義(yi)(yi)(yi)(yi)與理解(jie)存在(zai)如(ru)此多(duo)的(de)(de)不確定(ding)(ding)(ding)性的(de)(de)情況下，專家們無(wu)論怎樣努力地(di)解(jie)釋數字(zi)孿(luan)(luan)(luan)(luan)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)，區分什(shen)么(me)是(shi)數字(zi)孿(luan)(luan)(luan)(luan)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)、什(shen)么(me)不是(shi)數字(zi)孿(luan)(luan)(luan)(luan)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)，大(da)概(gai)率(lv)不會取得成效(xiao)。最根(gen)本的(de)(de)原因(yin)，沒有(you)一個客觀存在(zai)公認(ren)的(de)(de)評定(ding)(ding)(ding)標準(zhun)。
數字孿生是一種通用的技術嗎?
這是(shi)(shi)一(yi)個極其復雜又極難回(hui)答的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)問(wen)(wen)題(ti)。只有(you)當我們(men)搞清楚了(le)數(shu)(shu)(shu)(shu)字(zi)(zi)(zi)(zi)孿(luan)(luan)生(sheng)(sheng)(sheng)概念(nian)本(ben)身的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)各種(zhong)內涵，我們(men)才(cai)能對數(shu)(shu)(shu)(shu)字(zi)(zi)(zi)(zi)孿(luan)(luan)生(sheng)(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)作(zuo)用，給出邏(luo)輯(ji)上清晰的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)解(jie)讀(du)。如(ru)果(guo)是(shi)(shi)NASA或AFRL含(han)(han)義下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)數(shu)(shu)(shu)(shu)字(zi)(zi)(zi)(zi)孿(luan)(luan)生(sheng)(sheng)(sheng)，顯然，數(shu)(shu)(shu)(shu)字(zi)(zi)(zi)(zi)孿(luan)(luan)生(sheng)(sheng)(sheng)并不(bu)(bu)是(shi)(shi)一(yi)種(zhong)通(tong)用的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)技(ji)(ji)(ji)術(shu)。而是(shi)(shi)解(jie)決特定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)復雜問(wen)(wen)題(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)特定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)方(fang)法(fa)或技(ji)(ji)(ji)術(shu)。并不(bu)(bu)具有(you)普適性(xing)。如(ru)果(guo)是(shi)(shi)Michael Grieves含(han)(han)義下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)數(shu)(shu)(shu)(shu)字(zi)(zi)(zi)(zi)孿(luan)(luan)生(sheng)(sheng)(sheng)，從軟(ruan)件(jian)實(shi)現的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)角度，可(ke)以(yi)認(ren)為(wei)是(shi)(shi)一(yi)種(zhong)通(tong)用的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)技(ji)(ji)(ji)術(shu)。但(dan)這種(zhong)通(tong)用技(ji)(ji)(ji)術(shu)，實(shi)際上也只能是(shi)(shi)計算機技(ji)(ji)(ji)術(shu)，或者是(shi)(shi)數(shu)(shu)(shu)(shu)字(zi)(zi)(zi)(zi)化技(ji)(ji)(ji)術(shu)。當使用數(shu)(shu)(shu)(shu)字(zi)(zi)(zi)(zi)孿(luan)(luan)生(sheng)(sheng)(sheng)來解(jie)決實(shi)際問(wen)(wen)題(ti)時(shi)，僅(jin)(jin)僅(jin)(jin)理解(jie)“映射”或“等價(jia)物(wu)”是(shi)(shi)遠遠不(bu)(bu)夠的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)，你(ni)更多的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)是(shi)(shi)需要理解(jie)待(dai)解(jie)決的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)問(wen)(wen)題(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)機理、方(fang)法(fa)、特定(ding)技(ji)(ji)(ji)術(shu)等，只有(you)成為(wei)特定(ding)領(ling)域的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)專業人(ren)(ren)士，你(ni)才(cai)有(you)可(ke)能實(shi)現“映射”并創建“等價(jia)物(wu)”，你(ni)才(cai)有(you)可(ke)能將你(ni)期望的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)數(shu)(shu)(shu)(shu)字(zi)(zi)(zi)(zi)孿(luan)(luan)生(sheng)(sheng)(sheng)落地。當然還得(de)有(you)各種(zhong)各樣(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)數(shu)(shu)(shu)(shu)字(zi)(zi)(zi)(zi)化工具的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)支撐。總體(ti)而言，數(shu)(shu)(shu)(shu)字(zi)(zi)(zi)(zi)孿(luan)(luan)生(sheng)(sheng)(sheng)概念(nian)本(ben)身，僅(jin)(jin)僅(jin)(jin)指(zhi)明(ming)了(le)前(qian)進的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)方(fang)向，并沒(mei)有(you)指(zhi)出前(qian)進的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)路(lu)線。除非你(ni)將計算機發明(ming)之后的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)數(shu)(shu)(shu)(shu)十年間積(ji)累(lei)起(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)各種(zhong)各樣(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)數(shu)(shu)(shu)(shu)字(zi)(zi)(zi)(zi)化技(ji)(ji)(ji)術(shu)，視為(wei)一(yi)個整(zheng)體(ti)，忽略這些技(ji)(ji)(ji)術(shu)專業分(fen)工方(fang)面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)差(cha)異(yi)與適用性(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)同，這時(shi)倒可(ke)以(yi)將數(shu)(shu)(shu)(shu)字(zi)(zi)(zi)(zi)孿(luan)(luan)生(sheng)(sheng)(sheng)稱之為(wei)一(yi)種(zhong)通(tong)用技(ji)(ji)(ji)術(shu)。數(shu)(shu)(shu)(shu)字(zi)(zi)(zi)(zi)孿(luan)(luan)生(sheng)(sheng)(sheng)是(shi)(shi)否是(shi)(shi)一(yi)項(xiang)通(tong)用技(ji)(ji)(ji)術(shu)，關鍵在于語境(jing)、對問(wen)(wen)題(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)抽(chou)象程(cheng)度以(yi)及看問(wen)(wen)題(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)角度的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)同，結論(lun)差(cha)異(yi)較大。數(shu)(shu)(shu)(shu)字(zi)(zi)(zi)(zi)孿(luan)(luan)生(sheng)(sheng)(sheng)，作(zuo)為(wei)人(ren)(ren)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)意(yi)識世界(jie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)產物(wu)，可(ke)以(yi)起(qi)到連接人(ren)(ren)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)意(yi)識世界(jie)與物(wu)理世界(jie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)橋梁和(he)(he)紐(niu)帶(dai)作(zuo)用。但(dan)數(shu)(shu)(shu)(shu)字(zi)(zi)(zi)(zi)孿(luan)(luan)生(sheng)(sheng)(sheng)，本(ben)就是(shi)(shi)信息世界(jie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)部分(fen)，如(ru)果(guo)說數(shu)(shu)(shu)(shu)字(zi)(zi)(zi)(zi)孿(luan)(luan)生(sheng)(sheng)(sheng)，能夠起(qi)到連接物(wu)理世界(jie)和(he)(he)信息世界(jie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)橋梁和(he)(he)紐(niu)帶(dai)作(zuo)用，則(ze)存在著邏(luo)輯(ji)上遞歸的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)一(yi)致的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)缺(que)陷。
小結
現實(shi)中的(de)(de)任何含義下(xia)的(de)(de)數(shu)字(zi)孿(luan)(luan)生(sheng)，總可以看到(dao)來(lai)自NASA或AFRL數(shu)字(zi)孿(luan)(luan)生(sheng)定義的(de)(de)身影，如(ru)果看不到(dao)這(zhe)種(zhong)身影，卻(que)也(ye)總能(neng)看到(dao)Michael Grieves數(shu)字(zi)孿(luan)(luan)生(sheng)定義的(de)(de)身影，更多(duo)的(de)(de)是這(zhe)兩種(zhong)數(shu)字(zi)孿(luan)(luan)生(sheng)內涵(han)的(de)(de)混(hun)用(yong)。比如(ru)，著(zhu)名的(de)(de)工業軟件廠商西門子，就(jiu)提出(chu)了其數(shu)字(zi)孿(luan)(luan)生(sheng)的(de)(de)產品體系，將其眾多(duo)產品統一在數(shu)字(zi)孿(luan)(luan)生(sheng)的(de)(de)概(gai)念(nian)之下(xia)，見下(xia)圖(tu)。西門子對數(shu)字(zi)孿(luan)(luan)生(sheng)概(gai)念(nian)的(de)(de)使用(yong)，達到(dao)了無與(yu)倫(lun)比的(de)(de)高度。
