NASA或AFRL提出的數字孿生，是(shi)(shi)(shi)指(zhi)(zhi)一種(zhong)運(yun)載工(gong)具的(de)(de)(de)(de)健康診斷與(yu)預測的(de)(de)(de)(de)極其復(fu)雜(za)的(de)(de)(de)(de)工(gong)程應(ying)用方(fang)法或(huo)基于(yu)該方(fang)法建(jian)成的(de)(de)(de)(de)系統(tong)，Michael Grieves提出的(de)(de)(de)(de)數(shu)(shu)字(zi)(zi)孿(luan)生(sheng)，初期是(shi)(shi)(shi)指(zhi)(zhi)孿(luan)生(sheng)對(dui)象(xiang)狀態(tai)的(de)(de)(de)(de)數(shu)(shu)字(zi)(zi)化表(biao)示，后期是(shi)(shi)(shi)指(zhi)(zhi)孿(luan)生(sheng)對(dui)象(xiang)的(de)(de)(de)(de)數(shu)(shu)字(zi)(zi)化等價物，本質(zhi)上是(shi)(shi)(shi)一種(zhong)高度抽象(xiang)的(de)(de)(de)(de)計算機(ji)應(ying)用的(de)(de)(de)(de)基本思(si)想方(fang)法。而現實當中為數(shu)(shu)眾多(duo)的(de)(de)(de)(de)數(shu)(shu)字(zi)(zi)孿(luan)生(sheng)的(de)(de)(de)(de)定義，則是(shi)(shi)(shi)基于(yu)上述三種(zhong)數(shu)(shu)字(zi)(zi)孿(luan)生(sheng)概念內涵的(de)(de)(de)(de)多(duo)維度的(de)(de)(de)(de)某種(zhong)組合。
引言
自2014年以來(lai)，數(shu)(shu)(shu)(shu)字(zi)(zi)孿生(sheng)(sheng)(sheng)概(gai)念(nian)(nian)(nian)(nian)疾風暴雨般(ban)地席卷了(le)(le)各(ge)行(xing)各(ge)業(ye)(ye)，特別是(shi)(shi)在國內(nei)(nei)，異常(chang)火爆。各(ge)行(xing)各(ge)業(ye)(ye)都在使用數(shu)(shu)(shu)(shu)字(zi)(zi)孿生(sheng)(sheng)(sheng)這(zhe)(zhe)一(yi)(yi)概(gai)念(nian)(nian)(nian)(nian)，如(ru)果你能找到哪一(yi)(yi)個(ge)(ge)(ge)(ge)行(xing)業(ye)(ye)還沒有使用數(shu)(shu)(shu)(shu)字(zi)(zi)孿生(sheng)(sheng)(sheng)，反倒有些(xie)鳳毛麟角了(le)(le)。但對(dui)(dui)于(yu)數(shu)(shu)(shu)(shu)字(zi)(zi)孿生(sheng)(sheng)(sheng)這(zhe)(zhe)一(yi)(yi)概(gai)念(nian)(nian)(nian)(nian)，人們并沒有達成(cheng)廣(guang)泛(fan)的(de)(de)共識。筆者曾(ceng)經撰寫過《理(li)解數(shu)(shu)(shu)(shu)字(zi)(zi)孿生(sheng)(sheng)(sheng)，你必須回答33個(ge)(ge)(ge)(ge)問(wen)題(ti)(ti)》的(de)(de)文(wen)章(zhang)，其中最基本(ben)的(de)(de)問(wen)題(ti)(ti)是(shi)(shi)，誰首先(xian)提(ti)(ti)出了(le)(le)數(shu)(shu)(shu)(shu)字(zi)(zi)孿生(sheng)(sheng)(sheng)這(zhe)(zhe)一(yi)(yi)個(ge)(ge)(ge)(ge)概(gai)念(nian)(nian)(nian)(nian)?其定義的(de)(de)數(shu)(shu)(shu)(shu)字(zi)(zi)孿生(sheng)(sheng)(sheng)的(de)(de)內(nei)(nei)涵(han)是(shi)(shi)什么?到了(le)(le)現(xian)在這(zhe)(zhe)個(ge)(ge)(ge)(ge)階段，數(shu)(shu)(shu)(shu)字(zi)(zi)孿生(sheng)(sheng)(sheng)的(de)(de)概(gai)念(nian)(nian)(nian)(nian)的(de)(de)內(nei)(nei)涵(han)已經嚴重(zhong)(zhong)泛(fan)化了(le)(le)，從(cong)一(yi)(yi)個(ge)(ge)(ge)(ge)有著特定含義的(de)(de)專業(ye)(ye)術語(yu)演(yan)變為了(le)(le)一(yi)(yi)個(ge)(ge)(ge)(ge)大(da)眾化的(de)(de)概(gai)念(nian)(nian)(nian)(nian)，成(cheng)為了(le)(le)一(yi)(yi)個(ge)(ge)(ge)(ge)非(fei)常(chang)時(shi)(shi)髦的(de)(de)熱詞。此時(shi)(shi)再來(lai)探討這(zhe)(zhe)一(yi)(yi)問(wen)題(ti)(ti)，似乎有些(xie)無足(zu)輕重(zhong)(zhong)，有點(dian)無聊。但筆者認為，搞清楚是(shi)(shi)誰首先(xian)提(ti)(ti)出了(le)(le)數(shu)(shu)(shu)(shu)字(zi)(zi)孿生(sheng)(sheng)(sheng)這(zhe)(zhe)一(yi)(yi)概(gai)念(nian)(nian)(nian)(nian)的(de)(de)問(wen)題(ti)(ti)，還是(shi)(shi)具(ju)有一(yi)(yi)定的(de)(de)歷(li)史價值，是(shi)(shi)對(dui)(dui)前(qian)人辛勤的(de)(de)探索工(gong)作的(de)(de)最大(da)褒獎。同(tong)時(shi)(shi)對(dui)(dui)于(yu)后來(lai)的(de)(de)吃瓜者而(er)言，也有著極其重(zhong)(zhong)要(yao)(yao)的(de)(de)現(xian)實意(yi)義，通過探討該問(wen)題(ti)(ti)，可以準確理(li)解各(ge)種數(shu)(shu)(shu)(shu)字(zi)(zi)孿生(sheng)(sheng)(sheng)概(gai)念(nian)(nian)(nian)(nian)的(de)(de)內(nei)(nei)涵(han)、提(ti)(ti)出的(de)(de)背景、嘗試要(yao)(yao)解決的(de)(de)問(wen)題(ti)(ti)、局限(xian)性與適用性，這(zhe)(zhe)對(dui)(dui)于(yu)數(shu)(shu)(shu)(shu)字(zi)(zi)孿生(sheng)(sheng)(sheng)的(de)(de)應(ying)用，具(ju)有重(zhong)(zhong)要(yao)(yao)的(de)(de)理(li)論指(zhi)導意(yi)義。關于(yu)數(shu)(shu)(shu)(shu)字(zi)(zi)孿生(sheng)(sheng)(sheng)概(gai)念(nian)(nian)(nian)(nian)的(de)(de)起源，學術界、工(gong)業(ye)(ye)界有三(san)種主要(yao)(yao)的(de)(de)觀點(dian)。
NASA提出了數字孿生概念
這(zhe)(zhe)(zhe)種觀(guan)點認(ren)為(wei)， NASA(美(mei)國國家航空(kong)航天局)首先提(ti)出(chu)了(le)(le)數(shu)(shu)(shu)字(zi)孿(luan)(luan)(luan)生(sheng)(sheng)概(gai)念。這(zhe)(zhe)(zhe)種觀(guan)點有(you)公(gong)開發布的(de)(de)(de)(de)(de)文獻為(wei)證。NASA在(zai)2010年11月發布的(de)(de)(de)(de)(de)其技(ji)術路(lu)線圖第十(shi)一、十(shi)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)了(le)(le)數(shu)(shu)(shu)字(zi)孿(luan)(luan)(luan)生(sheng)(sheng)概(gai)念——Digital Twin，并給出(chu)了(le)(le)其規范的(de)(de)(de)(de)(de)定(ding)義(yi)(yi)。需要強調的(de)(de)(de)(de)(de)是(shi)(shi)，NASA當(dang)時(shi)(shi)并沒有(you)啟動(dong)任何(he)相關的(de)(de)(de)(de)(de)工(gong)(gong)(gong)程應用項目，而是(shi)(shi)提(ti)到(dao)了(le)(le)計劃在(zai)2027年實現(xian)其Venus Lander數(shu)(shu)(shu)字(zi)孿(luan)(luan)(luan)生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)工(gong)(gong)(gong)程目標。在(zai)路(lu)線圖11中(zhong)，其給出(chu)了(le)(le)數(shu)(shu)(shu)字(zi)孿(luan)(luan)(luan)生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)規范定(ding)義(yi)(yi)：一個數(shu)(shu)(shu)字(zi)孿(luan)(luan)(luan)生(sheng)(sheng)，是(shi)(shi)一種集成(cheng)化的(de)(de)(de)(de)(de)多種物(wu)(wu)理量、多種空(kong)間尺度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)運(yun)載(zai)工(gong)(gong)(gong)具(ju)或(huo)系(xi)統(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)概(gai)率性仿(fang)真，該仿(fang)真使(shi)用了(le)(le)當(dang)前最(zui)為(wei)有(you)效的(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)(wu)理模型、傳(chuan)感器數(shu)(shu)(shu)據(ju)的(de)(de)(de)(de)(de)更(geng)新、飛(fei)行(xing)工(gong)(gong)(gong)具(ju)的(de)(de)(de)(de)(de)歷(li)史，等(deng)等(deng)，以(yi)鏡像出(chu)其對應的(de)(de)(de)(de)(de)飛(fei)行(xing)中(zhong)孿(luan)(luan)(luan)生(sheng)(sheng)對象的(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)存狀態。這(zhe)(zhe)(zhe)種數(shu)(shu)(shu)字(zi)孿(luan)(luan)(luan)生(sheng)(sheng)，是(shi)(shi)超(chao)現(xian)實的(de)(de)(de)(de)(de)，考慮(lv)到(dao)了(le)(le)一個或(huo)多個相互依賴(lai)的(de)(de)(de)(de)(de)運(yun)載(zai)工(gong)(gong)(gong)具(ju)系(xi)統(tong)，包括推進(jin)/能源存儲，宇航電(dian)子，生(sheng)(sheng)命(ming)支(zhi)持(chi)，運(yun)載(zai)工(gong)(gong)(gong)具(ju)結構，溫度(du)(du)管理/TPS，等(deng)系(xi)統(tong)。除了(le)(le)高精度(du)(du)物(wu)(wu)理模型這(zhe)(zhe)(zhe)一核心，數(shu)(shu)(shu)字(zi)孿(luan)(luan)(luan)生(sheng)(sheng)集成(cheng)了(le)(le)，來自運(yun)載(zai)工(gong)(gong)(gong)具(ju)機(ji)(ji)載(zai)的(de)(de)(de)(de)(de)運(yun)載(zai)集成(cheng)健康管理(IVHM)系(xi)統(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)傳(chuan)感器數(shu)(shu)(shu)據(ju)，維護的(de)(de)(de)(de)(de)歷(li)史，以(yi)及使(shi)用數(shu)(shu)(shu)據(ju)挖掘和文本挖掘得(de)到(dao)的(de)(de)(de)(de)(de)全部可用的(de)(de)(de)(de)(de)歷(li)史或(huo)飛(fei)行(xing)數(shu)(shu)(shu)據(ju)。機(ji)(ji)載(zai)數(shu)(shu)(shu)字(zi)孿(luan)(luan)(luan)生(sheng)(sheng)系(xi)統(tong)，也(ye)能夠減少損傷或(huo)降級，通過建議改變使(shi)命(ming)任務清單(dan)，來提(ti)高運(yun)載(zai)工(gong)(gong)(gong)具(ju)的(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)存時(shi)(shi)長和使(shi)命(ming)成(cheng)功的(de)(de)(de)(de)(de)概(gai)率。能夠影響到(dao)運(yun)載(zai)工(gong)(gong)(gong)具(ju)的(de)(de)(de)(de)(de)制造(zao)時(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)缺陷，也(ye)明(ming)確地被(bei)考慮(lv)到(dao)了(le)(le)。
其原文如下(xia)：“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(zai)路線圖11中，其數(shu)(shu)字(zi)孿生概念，是作為一種(zhong)(zhong)(zhong)解決復(fu)雜問題的(de)方法提出的(de)。這種(zhong)(zhong)(zhong)方法，屬于系(xi)統工程(cheng)思想的(de)具(ju)體(ti)實(shi)現(xian)，所(suo)以NASA將數(shu)(shu)字(zi)孿生又稱之(zhi)為基于仿(fang)真的(de)系(xi)統工程(cheng)，即“Simulation-Based Systems Engineering (TABS 3.3): NASA Digital Twin”，是一種(zhong)(zhong)(zhong)系(xi)統化的(de)仿(fang)真，而(er)不(bu)是指簡單的(de)單項內容的(de)仿(fang)真。而(er)在(zai)路線圖12中，給出了(le)(le)其數(shu)(shu)字(zi)孿生包含了(le)(le)未來深空探(tan)測(ce)(ce)所(suo)需(xu)的(de)運載工具(ju)的(de)健康診斷與預測(ce)(ce)所(suo)涉及(ji)到的(de)各種(zhong)(zhong)(zhong)技(ji)術(shu)內容。如下圖。
NASA提(ti)出(chu)的數字(zi)孿生概念要點如下(xia)：
? NASA提出(chu)數字孿生，是用(yong)于解決未(wei)來幾(ji)十年(nian)間深空探測(ce)所需的運載(zai)工具(ju)的健康診(zhen)斷與預測(ce)問(wen)題。
? NASA提(ti)出數字孿生(sheng)，是問(wen)題驅動(dong)的，而(er)不是技術驅動(dong)的。
? NASA提出數(shu)字孿生，是用(yong)于(yu)解(jie)決(jue)其未來所(suo)要面臨(lin)的(de)全新(xin)的(de)、現有的(de)方(fang)法(fa)解(jie)決(jue)不(bu)了的(de)復雜問題(ti)。而(er)不(bu)是用(yong)于(yu)解(jie)決(jue)，那些現有方(fang)法(fa)或(huo)技術已(yi)經(jing)能夠(gou)解(jie)決(jue)了的(de)問題(ti)的(de)一種新(xin)方(fang)法(fa)。
? NASA的(de)數字(zi)孿(luan)(luan)生(sheng)，是(shi)一組極其復雜的(de)多學科最新技術進展的(de)綜(zong)合。而不是(shi)依靠(kao)數字(zi)孿(luan)(luan)生(sheng)概(gai)念本身或某(mou)個特定(ding)專(zhuan)業(ye)就能夠包打(da)天下的(de)。
? NASA的數字孿生的實(shi)現，需要(yao)花(hua)費巨大的人(ren)力(li)物力(li)，需要(yao)花(hua)費數十年的時間。
? NASA定義(yi)的數字孿生，具有極高(gao)的探索、創(chuang)新性質(zhi)。最終的結(jie)果，還(huan)需(xu)要實踐檢驗(yan)。有可(ke)能(neng)(neng)成功，也(ye)有可(ke)能(neng)(neng)失敗(bai)。
? NASA定義的數字孿(luan)生(sheng)，作為(wei)一種(zhong)方法，可以概(gai)括為(wei)“基(ji)于仿真(zhen)(zhen)的系(xi)統工(gong)程(cheng)(cheng)”。這也是現實中，將仿真(zhen)(zhen)理(li)解為(wei)數字孿(luan)生(sheng)的一個重要原因。現在(zai)已經演變成“基(ji)于模(mo)型(xing)的系(xi)統工(gong)程(cheng)(cheng)”
? NASA定義的(de)(de)數(shu)字孿生(sheng)，也用來指代其采用了其數(shu)字孿生(sheng)概念而建(jian)成的(de)(de)軟件及系(xi)統，也可以理解為是一個工程(cheng)項目的(de)(de)名(ming)稱。
? NASA的這種數字(zi)孿生的定義方(fang)式，并不具有(you)普遍性意義，難以(yi)將(jiang)數字(zi)孿生進(jin)行大(da)范圍(wei)的推(tui)廣。這也是提出數字(zi)孿生概念后的一段實踐內，并沒(mei)有(you)得到廣泛響應的重要原因。
AFRL提出了數字孿生概念
這種(zhong)觀點認為是，AFRL(美國(guo)空軍研究(jiu)實驗室)在2009年(nian)提(ti)出(chu)了數字(zi)孿生(sheng)的(de)概念(nian)，但(dan)這種(zhong)觀點缺少公開發(fa)布(bu)的(de)強(qiang)有(you)力的(de)直接文獻的(de)佐證。我們在公開發(fa)表的(de)文獻中，能找到(dao)(dao)(dao)的(de)文獻是AFRL在2011年(nian)3月的(de)一(yi)次(ci)項目合作推介會(hui)(hui)上Pamela A. Kobryn & Eric J. Tuegel所做的(de)題目為《Condition-based Maintenance Plus Structural Integrity (CBM+SI) & the Airframe Digital Twin》(可以直譯(yi)為：將基于條件的(de)維護應用于結構完整性中與機(ji)身數字(zi)孿生(sheng))演講(jiang)PPT。在該PPT中，提(ti)到(dao)(dao)(dao)了2009年(nian)2月AFRL曾召開過一(yi)個(ge)關(guan)于CBM+SI 研討會(hui)(hui)，在那(nei)次(ci)會(hui)(hui)上，是作為CBM+SI計劃的(de)遠(yuan)期愿景(jing)，而(er)提(ti)到(dao)(dao)(dao)了數字(zi)孿生(sheng)的(de)概念(nian)，見(jian)下圖(tu)，
其數字(zi)孿生的(de)(de)含(han)義為：由尾(wei)號標識的(de)(de)基于健康狀態感知(zhi)而使能的(de)(de)、單架飛機的(de)(de)、實時的(de)(de)、高精(jing)度的(de)(de)運(yun)營決策。其具(ju)體過程如下(xia)：
● 當交付一(yi)(yi)架物理飛(fei)機時，由尾號標(biao)(biao)識的(de)該架飛(fei)機的(de)一(yi)(yi)個數字模型(xing)，同時被(bei)交付，包括了與設計標(biao)(biao)準的(de)偏差。
● 該(gai)數字模型將進行虛擬飛(fei)行，飛(fei)過同樣的、由(you)真實飛(fei)機的機載SHM系統(tong)記錄下(xia)的飛(fei)行軌(gui)跡。
● 模型產生的(de)(de)(de)結果，將會與放(fang)置在關(guan)鍵位置上的(de)(de)(de)SHM系統記錄下的(de)(de)(de)傳(chuan)感器讀(du)數，進行比較(jiao)，來更新(xin)/標定/驗證該模型。
● 當(dang)未(wei)預(yu)料(liao)到的(de)損傷被發現(xian)時，其將被添加到該(gai)數(shu)字模型中，來確保該(gai)模型能(neng)夠反映出實際飛(fei)機的(de)當(dang)前狀態(tai)。
● 機身狀態的預測(ce)，將通過“飛(fei)”模型，來經歷未來可能的飛(fei)行任務，來實現的。
● 該(gai)模型將被用于決定(ding)(ding)，何時(shi)何地(di)，機身結構損傷，將會發生。進而確定(ding)(ding)什么時(shi)間(jian)進行(xing)維護工作。
正是(shi)(shi)基于(yu)(yu)(yu)這份文檔，國內外都有學者認為是(shi)(shi)AFRL在2009年首(shou)先提出了(le)數字孿(luan)(luan)生(sheng)，其根源所(suo)在。直到2011年，同NASA一(yi)樣，AFRL也沒有正式(shi)啟(qi)動任何相關的(de)工程應用(yong)項(xiang)目，而僅僅是(shi)(shi)提出了(le)一(yi)個總體(ti)構想或(huo)者進(jin)行了(le)總體(ti)方(fang)案的(de)設(she)計。其數字孿(luan)(luan)生(sheng)概念(nian)的(de)核心要點是(shi)(shi)，用(yong)于(yu)(yu)(yu)機身結構完(wan)成性分析(xi)預測的(de)一(yi)組模型，見(jian)下圖，以(yi)及基于(yu)(yu)(yu)該模型組構建的(de)一(yi)套系統。
由于該文(wen)(wen)獻(xian)不(bu)夠直接，其佐證價值(zhi)存在(zai)某種(zhong)程度的(de)缺(que)陷。更為有價值(zhi)的(de)文(wen)(wen)獻(xian)是，直到(dao)2011年(nian)10月，AFRL 的(de)Tuegel E.J.等(deng)人公開發表的(de)論文(wen)(wen)《Reengineering aircraft structural life prediction using a digital twin》。在(zai)該文(wen)(wen)章，作者(zhe)明確提到(dao)“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(shu)字孿生概念，來自于本(ben)文(wen)(wen)的(de)主要作者(zhe)，與范德堡大(da)學(xue)(xue)名譽(yu)教授(shou)前(qian)AFRL首席科學(xue)(xue)家T.A. Cruse，和康奈爾大(da)學(xue)(xue)教授(shou)A. R. Ingraffea(本(ben)文(wen)(wen)的(de)第二作者(zhe))，研討后(hou)得出(chu)(chu)的(de)。這(zhe)可以看做是對NASA提出(chu)(chu)數(shu)字孿生的(de)某種(zhong)回應。不(bu)過這(zhe)篇(pian)文(wen)(wen)獻(xian)發表的(de)時間(jian)是2011年(nian)10月，卻晚(wan)于NASA提出(chu)(chu)數(shu)字孿生的(de)時間(jian)。
這就(jiu)是(shi)關于NASA與AFRL是(shi)誰首先(xian)提(ti)出了數(shu)字(zi)孿生(sheng)概念存在(zai)爭(zheng)議的(de)(de)重要事實(shi)。在(zai)這篇文獻中，作者建(jian)議，充(chong)分利用在(zai)高性能數(shu)字(zi)計(ji)算領域的(de)(de)進展，重新構(gou)建(jian)飛(fei)機結(jie)構(gou)壽命的(de)(de)預(yu)測過程。這個建(jian)議的(de)(de)過程，使(shi)用了一個由尾(wei)號標識的(de)(de)單架飛(fei)機的(de)(de)超(chao)高保(bao)真模型——一個數(shu)字(zi)孿生(sheng)，將依據飛(fei)行環境(jing)不同，進行的(de)(de)結(jie)構(gou)變形計(ji)算和溫度計(ji)算，與正在(zai)發生(sheng)的(de)(de)局(ju)部損傷和材料(liao)狀態的(de)(de)演(yan)變，集成起來。
這算是(shi)AFRL給出的(de)(de)(de)(de)(de)(de)數(shu)字(zi)孿(luan)生的(de)(de)(de)(de)(de)(de)定(ding)義。在其后AFRL發表的(de)(de)(de)(de)(de)(de)文章中(zhong)，表示略有不(bu)同(tong)，但核心(xin)內涵并(bing)沒有實質性變化。在經過前(qian)期的(de)(de)(de)(de)(de)(de)技術評估、總體(ti)方案設(she)計(ji)(ji)后，到(dao)了(le)2013年，AFRL正(zheng)式(shi)啟動(dong)(dong)了(le)耗(hao)資龐大的(de)(de)(de)(de)(de)(de)工(gong)程驗證(zheng)項目(mu)——機身數(shu)字(zi)孿(luan)生計(ji)(ji)劃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)第一階段工(gong)作，“The Airframe Digital Twin Spiral 1 Program”。項目(mu)使(shi)用(yong)了(le)真實的(de)(de)(de)(de)(de)(de)F15戰(zhan)機全尺寸(cun)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)外機翼作為驗證(zheng)對象。其方法是(shi)，在AFRL結(jie)(jie)構驗證(zheng)基地的(de)(de)(de)(de)(de)(de)地面實驗室內，以每個工(gong)作周200次(ci)仿(fang)真飛(fei)行的(de)(de)(de)(de)(de)(de)頻次(ci)，對機翼施(shi)加模(mo)擬出來的(de)(de)(de)(de)(de)(de)飛(fei)機飛(fei)行時(shi)(shi)機翼承受的(de)(de)(de)(de)(de)(de)外部(bu)動(dong)(dong)力學(xue)負荷(he)，同(tong)時(shi)(shi)利用(yong)安裝(zhuang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)傳感器，測得機翼的(de)(de)(de)(de)(de)(de)狀態，然后與開發的(de)(de)(de)(de)(de)(de)機體(ti)數(shu)字(zi)孿(luan)生給出的(de)(de)(de)(de)(de)(de)結(jie)(jie)果(guo)，進行比對，來驗證(zheng)數(shu)字(zi)孿(luan)生的(de)(de)(de)(de)(de)(de)準確性。到(dao)目(mu)前(qian)為止，AFRL公開了(le)部(bu)分項目(mu)結(jie)(jie)果(guo)，還沒有公開項目(mu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)最終結(jie)(jie)論，也沒有見到(dao)啟動(dong)(dong)“The Airframe Digital Twin Spiral 2 Program”、“The Airframe Digital Twin Spiral 3 Program”等的(de)(de)(de)(de)(de)(de)計(ji)(ji)劃。
個(ge)人認(ren)為(wei)(wei)，該(gai)項目(mu)過于(yu)(yu)龐大(da)(da)復雜，不(bu)可控(kong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)因數(shu)過多(duo)(duo)，模型(xing)(xing)全(quan)面驗證起(qi)來(lai)十分困難。更為(wei)(wei)重(zhong)要(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)是(shi)(shi)(shi)，項目(mu)中(zhong)建立(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)模型(xing)(xing)——機體(ti)數(shu)字(zi)(zi)孿(luan)生(sheng)(sheng)，與具體(ti)產品型(xing)(xing)號(hao)(設計(ji)、制(zhi)造(zao)、運營(ying))密切(qie)相關。當(dang)F15退(tui)役后(hou)(hou)，為(wei)(wei)本項目(mu)而(er)(er)建立(li)起(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)針對F15的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)數(shu)字(zi)(zi)孿(luan)生(sheng)(sheng)模型(xing)(xing)，自(zi)然失去(qu)了(le)相當(dang)部分的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)存在價值(zhi)(zhi)，或者(zhe)說(shuo)基(ji)于(yu)(yu)F15構建的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)數(shu)字(zi)(zi)孿(luan)生(sheng)(sheng)，未(wei)必就能應用(yong)(yong)與F22等其(qi)它型(xing)(xing)號(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)飛(fei)(fei)機。但其(qi)解(jie)(jie)決問題的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)思(si)路，可以(yi)參(can)考(kao)(kao)借鑒。AFRL的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)數(shu)字(zi)(zi)孿(luan)生(sheng)(sheng)項目(mu)，是(shi)(shi)(shi)一(yi)種(zhong)基(ji)于(yu)(yu)機理(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)機身狀態預測方(fang)法(fa)，多(duo)(duo)少有點超前。個(ge)人認(ren)為(wei)(wei)，只有當(dang)飛(fei)(fei)機設計(ji)、制(zhi)造(zao)、運維等所涉及的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)各(ge)個(ge)學科充分成(cheng)熟起(qi)來(lai)后(hou)(hou)，各(ge)種(zhong)模型(xing)(xing)作(zuo)(zuo)為(wei)(wei)標(biao)準配置存在之時，而(er)(er)不(bu)是(shi)(shi)(shi)為(wei)(wei)了(le)預測機身狀態的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)需(xu)(xu)(xu)要(yao)而(er)(er)從重(zhong)新建立(li)并驗證所需(xu)(xu)(xu)要(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)模型(xing)(xing)，該(gai)方(fang)法(fa)才會發(fa)(fa)揮更有價值(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)。所以(yi)，同(tong)NASA類似，AFRL的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)數(shu)字(zi)(zi)孿(luan)生(sheng)(sheng)概念，是(shi)(shi)(shi)用(yong)(yong)于(yu)(yu)解(jie)(jie)決復制(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)飛(fei)(fei)機機身結構完(wan)整性預測問題，AFRL認(ren)為(wei)(wei)這是(shi)(shi)(shi)一(yi)個(ge)將會跨越30年(nian)時間(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)、多(duo)(duo)組織、多(duo)(duo)學科協同(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)工作(zuo)(zuo)。而(er)(er)且(qie)值(zhi)(zhi)得注(zhu)意的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)是(shi)(shi)(shi)，AFRL的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)技(ji)術(shu)人員在之后(hou)(hou)發(fa)(fa)表的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)文章(zhang)中(zhong)，卻(que)從來(lai)也沒(mei)有引用(yong)(yong)NASA的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)技(ji)術(shu)路線(xian)圖作(zuo)(zuo)為(wei)(wei)參(can)考(kao)(kao)文獻。顯(xian)然AFRL的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)技(ji)術(shu)人員是(shi)(shi)(shi)不(bu)認(ren)可NASA首(shou)先(xian)提出了(le)數(shu)字(zi)(zi)孿(luan)生(sheng)(sheng)概念這一(yi)觀點的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)。如(ru)果說(shuo)AFRL的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)技(ji)術(shu)人員不(bu)認(ren)可是(shi)(shi)(shi)NASA首(shou)先(xian)提出了(le)數(shu)字(zi)(zi)孿(luan)生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)概念，兩者(zhe)之間(jian)(jian)存在沖(chong)突的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)話，那(nei)么NASA與AFRL的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)高層，卻(que)在2012年(nian)聯合發(fa)(fa)表了(le)題為(wei)(wei)《The Digital Twin Paradigm for Future NASA and U.S. Air Force Vehicles》的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)論文，則似乎是(shi)(shi)(shi)為(wei)(wei)了(le)調和、平息兩者(zhe)之間(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)矛盾了(le)而(er)(er)有意為(wei)(wei)之了(le)。需(xu)(xu)(xu)要(yao)指出的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)是(shi)(shi)(shi)，該(gai)篇文章(zhang)是(shi)(shi)(shi)以(yi)NASA的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)表述為(wei)(wei)核心的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)，最大(da)(da)限度體(ti)現了(le)兩個(ge)機構的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)共識(shi)。但有意思(si)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)是(shi)(shi)(shi)，在此之后(hou)(hou)，AFRL的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)技(ji)術(shu)人員發(fa)(fa)表的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)文章(zhang)中(zhong)，依舊沒(mei)有引用(yong)(yong)NASA的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)技(ji)術(shu)路線(xian)圖作(zuo)(zuo)為(wei)(wei)參(can)考(kao)(kao)文獻。AFRL提出的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)數(shu)字(zi)(zi)孿(luan)生(sheng)(sheng)概念要(yao)點如(ru)下(xia)：
?AFRL提出數字孿(luan)生(sheng)，是用于解決大量的老舊飛(fei)機的健(jian)康(kang)診斷與預(yu)測問題。目(mu)的時(shi)降低這些飛(fei)機運維成本，提高飛(fei)機的利用率。
?AFRL提(ti)出(chu)數字孿生(sheng)，是問題(ti)驅動的(de)，而(er)不是技術驅動的(de)。
?AFRL提出數字(zi)孿生，是(shi)用于解決其當前面臨(lin)的(de)(de)、現有的(de)(de)方(fang)法(fa)(fa)解決不了的(de)(de)復雜問(wen)題(ti)。而不是(shi)用作解決那些現有方(fang)法(fa)(fa)或技術已經能夠解決了的(de)(de)問(wen)題(ti)的(de)(de)一種新方(fang)法(fa)(fa)。
?AFRL的(de)數字孿生，是一種極其復(fu)雜的(de)多學科最新技術(shu)進展的(de)綜合(he)，需要眾多學科的(de)專(zhuan)業人(ren)士的(de)深度密切協同工作(zuo)，而不(bu)是依(yi)靠數字孿生概念本身(shen)或(huo)某個特定專(zhuan)業就能夠包(bao)打天下的(de)。這正(zheng)是AFRL在2011年(nian)3月召(zhao)開項目合(he)作(zuo)推介會的(de)目的(de)所在。
?AFRL的(de)(de)機身(shen)數字孿生的(de)(de)實現(xian)，需要(yao)花(hua)費(fei)巨大的(de)(de)人力物(wu)力，需要(yao)花(hua)費(fei)數十年的(de)(de)時間。
?AFRL定義的數字(zi)孿生(sheng)，具有極高(gao)的探索、創新性質。最終的結果，還需要實踐檢驗。有可能(neng)成(cheng)功，也有可能(neng)失敗。
?AFRL定(ding)義(yi)的(de)(de)數(shu)字(zi)孿生(sheng)，作為(wei)一(yi)種方法，提出時并沒有用到了仿(fang)真(zhen)(zhen)的(de)(de)表述，用的(de)(de)是模型。但如果(guo)你仔細閱讀(du)其(qi)預(yu)測性診斷的(de)(de)全過程(cheng)，事實(shi)上就是用到了仿(fang)真(zhen)(zhen)的(de)(de)內涵，是基于(yu)該(gai)組模型的(de)(de)仿(fang)真(zhen)(zhen)。而且在后期，也用到了仿(fang)真(zhen)(zhen)這一(yi)概(gai)念，來更新其(qi)數(shu)字(zi)孿生(sheng)的(de)(de)定(ding)義(yi)。同(tong)(tong)樣(yang)地“基于(yu)仿(fang)真(zhen)(zhen)的(de)(de)系統工程(cheng)”，也同(tong)(tong)樣(yang)適用于(yu)AFRL數(shu)字(zi)孿生(sheng)的(de)(de)定(ding)義(yi)。
?AFRL定義的數字(zi)(zi)孿生，也(ye)用來(lai)指(zhi)代其采用了數字(zi)(zi)孿生概(gai)念(nian)而建(jian)成(cheng)的軟件與(yu)系統，也(ye)可以理解為是一(yi)個工程項目的名稱，如機體數字(zi)(zi)孿生(the Airframe Digital Twin)。
?AFRL定義的(de)數(shu)(shu)字孿生(sheng)，非常強調各種計算(suan)用(yong)的(de)機理模型。這也是后人將模型理解(jie)為數(shu)(shu)字孿生(sheng)的(de)源頭(tou)所在(zai)。
Michael Grieves提出了數字孿生概念
在現(xian)實世界中，無論(lun)是(shi)國內還是(shi)國外，特(te)別(bie)是(shi)國內，持這種觀點的(de)人，占了絕大(da)數。4.1 / Michael Grieves數字孿生(sheng)的(de)定(ding)義(yi)
這種觀點(dian)認為，是Michael Grieves(Professor, Florida Institute of Technology，USA)在2002年的一次PLM的演(yan)講中的PPT中(見下圖)，提(ti)出了數字(zi)孿生的概念。而對(dui)于比較(jiao)嚴謹一點(dian)的學者而言，認為是提(ti)出了數字(zi)孿生的基本(ben)思想。
Michael Grieves是PLM(產(chan)品(pin)(pin)生(sheng)命周期管(guan)理(li))領(ling)域的(de)(de)(de)先驅。在(zai)Michael Grieves的(de)(de)(de)演講PPT中(zhong)(zhong)，的(de)(de)(de)的(de)(de)(de)確(que)確(que)并沒有(you)(you)出(chu)(chu)現數字(zi)孿(luan)(luan)生(sheng)的(de)(de)(de)字(zi)樣。但(dan)為(wei)(wei)什么(me)業界好多(duo)人會認為(wei)(wei)是Michael Grieves提(ti)出(chu)(chu)了數字(zi)孿(luan)(luan)生(sheng)概念(nian)或數字(zi)孿(luan)(luan)生(sheng)思(si)想呢?這與Michael Grieves在(zai)2014年撰寫(xie)的(de)(de)(de)一份(fen)白皮(pi)書(shu)有(you)(you)著莫大的(de)(de)(de)關系。在(zai)2014年，Michael Grieves發表了其(qi)(qi)撰寫(xie)的(de)(de)(de)由Dassault Systèmes公司發起的(de)(de)(de)名為(wei)(wei)《Digital Twin: Manufacturing Excellence through Virtual Factory Replication》白皮(pi)書(shu)。在(zai)白皮(pi)書(shu)的(de)(de)(de)注釋(shi)部分，Michael Grieves說，是其(qi)(qi)在(zai)《Virtually Perfect：Driving Innovative and Lean Products through Product Lifecycle Management》，中(zhong)(zhong)文為(wei)(wei)《虛擬完美：使用產(chan)品(pin)(pin)生(sheng)命周期管(guan)理(li)，來推(tui)出(chu)(chu)創新性的(de)(de)(de)與精益(yi)的(de)(de)(de)產(chan)品(pin)(pin)》書(shu)中(zhong)(zhong)，引入(ru)了術(shu)語(yu)“數字(zi)孿(luan)(luan)生(sheng)”(第(di)133頁)。我(wo)(wo)將(jiang)其(qi)(qi)歸(gui)因于與我(wo)(wo)一同工作的(de)(de)(de)NASA的(de)(de)(de)John Vickers。我(wo)(wo)們隨后在(zai)當前的(de)(de)(de)項目中(zhong)(zhong)一直在(zai)使用這個術(shu)語(yu)。
其白皮書(shu)原文(wen)如下(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，這是(shi)一(yi)段(duan)不太(tai)清晰、有些模糊(hu)、甚至有些歧義的(de)表述(shu)。“attributed it to John Vickers”是(shi)說John Vickers提(ti)(ti)出了(le)(le)數(shu)(shu)字(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)孿(luan)(luan)生(sheng)?還是(shi)他(ta)們一(yi)起提(ti)(ti)出了(le)(le)數(shu)(shu)字(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)孿(luan)(luan)生(sheng)?亦(yi)或(huo)是(shi)，在(zai)John Vickers的(de)建議下(xia)Michael Grieves使用了(le)(le)數(shu)(shu)字(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)孿(luan)(luan)生(sheng)?讓(rang)人浮想聯(lian)翩(pian)，莫衷一(yi)是(shi)。值得注意(yi)的(de)是(shi)，《Virtually Perfect：Driving Innovative and Lean Products through Product Lifecycle Management》這本書(shu)的(de)正式出版時(shi)間為(wei)(wei)：2011年11月18日。晚于(yu)NASA和AFRL提(ti)(ti)出數(shu)(shu)字(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)孿(luan)(luan)生(sheng)的(de)時(shi)間。至此(ci)，數(shu)(shu)字(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)孿(luan)(luan)生(sheng)這一(yi)概(gai)念是(shi)由Michael Grieves教授提(ti)(ti)出的(de)觀(guan)點面世(shi)了(le)(le)，而且廣為(wei)(wei)流傳。在(zai)公開發(fa)表的(de)文(wen)章中，或(huo)各種媒體報導中，這種說法占據(ju)了(le)(le)主流，特別是(shi)在(zai)國(guo)內。認為(wei)(wei)Michael Grieves提(ti)(ti)出數(shu)(shu)字(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)孿(luan)(luan)生(sheng)，一(yi)個重(zhong)要原因是(shi)，該白皮書(shu)在(zai)各大廠商(shang)(shang)的(de)加持下(xia)廣為(wei)(wei)流傳，影(ying)響(xiang)力(li)極大，數(shu)(shu)字(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)孿(luan)(luan)生(sheng)已(yi)經(jing)成為(wei)(wei)了(le)(le)各大軟件廠商(shang)(shang)重(zhong)新包裝其產品(pin)，實現產品(pin)升級換代的(de)重(zhong)要手法。而NASA或(huo)AFRL定義的(de)數(shu)(shu)字(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)孿(luan)(luan)生(sheng)，受其內涵的(de)束縛(fu)，相對而言難以推(tui)廣應用。
這(zhe)之后的(de)(de)(de)相當(dang)長(chang)的(de)(de)(de)時(shi)間內，在(zai)Michael Grieves發(fa)表(biao)的(de)(de)(de)文章中(zhong)，既(ji)沒(mei)有(you)承認(ren)，也(ye)沒(mei)有(you)否定這(zhe)一觀(guan)點(dian)。一直到2022年5月(yue)25日，《Digital Twin》期刊發(fa)表(biao)了Michael Grieves撰寫的(de)(de)(de)文章《Intelligent Digital Twins and the Development and Management of Complex Systems》。文章中(zhong)，Michael Grieves明(ming)確指出，數(shu)(shu)(shu)字孿生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)命名，來(lai)自于 2010 年由美國宇航局的(de)(de)(de)約(yue)翰(han)·維克斯(si) (John Vickers)。原文如下(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)。如果我的(de)(de)(de)追蹤沒(mei)有(you)遺漏(lou)的(de)(de)(de)話，這(zhe)是(shi)(shi)Michael Grieves首(shou)次正(zheng)式、明(ming)確提(ti)出，數(shu)(shu)(shu)字孿生(sheng)(sheng)概(gai)(gai)念(nian)，來(lai)自于NASA的(de)(de)(de) John Vickers，而不是(shi)(shi)共同(tong)提(ti)出的(de)(de)(de)。雖(sui)然這(zhe)種澄清來(lai)得有(you)些晚，已在(zai)后來(lai)者(zhe)的(de)(de)(de)文章介紹、引(yin)用(yong)、實(shi)際(ji)應用(yong)中(zhong)造成了相當(dang)程(cheng)度(du)的(de)(de)(de)誤解與(yu)混(hun)亂，但還是(shi)(shi)來(lai)了。我們應該為Michael Grieves教(jiao)授的(de)(de)(de)坦(tan)誠(cheng)感到欣慰!順便提(ti)一下(xia)，AFRL在(zai)之后發(fa)表(biao)的(de)(de)(de)一系列(lie)文章中(zhong)，也(ye)從來(lai)沒(mei)有(you)引(yin)用(yong)這(zhe)篇白皮書。AFRL應該是(shi)(shi)不認(ren)可Michael Grieves首(shou)先(xian)提(ti)出了數(shu)(shu)(shu)字孿生(sheng)(sheng)這(zhe)一概(gai)(gai)念(nian)的(de)(de)(de)觀(guan)點(dian)。4.2 / Michael Grieves“數(shu)(shu)(shu)字孿生(sheng)(sheng)”概(gai)(gai)念(nian)的(de)(de)(de)演變
認(ren)為(wei)是(shi)Michael Grieves提(ti)出了(le)數(shu)字孿生(sheng)(sheng)概(gai)念(nian)(nian)的(de)(de)(de)(de)依據，除了(le)與前面提(ti)到(dao)的(de)(de)(de)(de)《Digital Twin: Manufacturing Excellence through Virtual Factory Replication》白皮書之外，還與2017年Michael Grieves 與 NASA的(de)(de)(de)(de)John Vickers合寫了(le)《Digital Twin: Mitigating Unpredictable, Undesirable Emergent Behavior in Complex Systems 》的(de)(de)(de)(de)文(wen)章有著很大的(de)(de)(de)(de)關(guan)系。在(zai)(zai)這篇文(wen)章中，Michael Grieves用了(le)相當大的(de)(de)(de)(de)篇幅，更為(wei)系統地描述(shu)了(le)其“數(shu)字孿生(sheng)(sheng)”概(gai)念(nian)(nian)的(de)(de)(de)(de)起源(yuan)，并給出了(le)其著名的(de)(de)(de)(de)“數(shu)字孿生(sheng)(sheng)”的(de)(de)(de)(de)概(gai)念(nian)(nian)模型。在(zai)(zai)2014年的(de)(de)(de)(de)白皮書中，Michael Grieves將“數(shu)字孿生(sheng)(sheng)”定義(yi)為(wei)：一(yi)個覆蓋產(chan)品(pin)(pin)全(quan)生(sheng)(sheng)命(ming)周期(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)邏輯上中心(xin)化的(de)(de)(de)(de)產(chan)品(pin)(pin)信息構件，用于(yu)闡明PLM系統是(shi)如(ru)(ru)何(he)在(zai)(zai)產(chan)品(pin)(pin)生(sheng)(sheng)命(ming)周期(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)各個階(jie)段進行(xing)信息交互的(de)(de)(de)(de)，或者說PLM內部的(de)(de)(de)(de)各個功能是(shi)如(ru)(ru)何(he)集成到(dao)一(yi)起的(de)(de)(de)(de)。事實上等(deng)價于(yu)我們所(suo)說的(de)(de)(de)(de)產(chan)品(pin)(pin)數(shu)據空間的(de)(de)(de)(de)概(gai)念(nian)(nian)。
該定(ding)義的(de)(de)(de)(de)核心內(nei)容是(shi)(shi)：“數字(zi)孿生(sheng)”是(shi)(shi)關于某(mou)個(ge)(ge)物理對(dui)象的(de)(de)(de)(de)數字(zi)化(hua)的(de)(de)(de)(de)信息(xi)構(gou)件，這(zhe)(zhe)(zhe)種(zhong)信息(xi)構(gou)件是(shi)(shi)其(qi)(qi)對(dui)應的(de)(de)(de)(de)物理對(dui)象的(de)(de)(de)(de)信息(xi)孿生(sheng)，而(er)且(qie)該數字(zi)孿生(sheng)與(yu)物理對(dui)象，在其(qi)(qi)整個(ge)(ge)生(sheng)命周(zhou)期之(zhi)間，存在信息(xi)連(lian)接(jie)。這(zhe)(zhe)(zhe)里的(de)(de)(de)(de)信息(xi)構(gou)件，用(yong)計算(suan)機軟件的(de)(de)(de)(de)術語來講(jiang)(jiang)，實(shi)質上(shang)是(shi)(shi)某(mou)種(zhong)形式的(de)(de)(de)(de)數據結構(gou)，比如軟件開發中的(de)(de)(de)(de)面向對(dui)象的(de)(de)(de)(de)數據結構(gou)。而(er)這(zhe)(zhe)(zhe)種(zhong)連(lian)接(jie)，之(zhi)后還有(you)(you)一個(ge)(ge)更為時尚(shang)的(de)(de)(de)(de)邏輯概念(nian)——數字(zi)線(xian)程(cheng)(cheng)，不過數字(zi)線(xian)程(cheng)(cheng)可不是(shi)(shi)Michael Grieves提出的(de)(de)(de)(de)。這(zhe)(zhe)(zhe)樣一種(zhong)定(ding)義，其(qi)(qi)實(shi)內(nei)涵(han)從計算(suan)機專業角度來講(jiang)(jiang)，并沒(mei)有(you)(you)什么(me)創新之(zhi)處(chu)，這(zhe)(zhe)(zhe)是(shi)(shi)一種(zhong)常用(yong)的(de)(de)(de)(de)軟件工程(cheng)(cheng)做法。但(dan)，Michael Grieves所作(zuo)的(de)(de)(de)(de)最有(you)(you)價值的(de)(de)(de)(de)工作(zuo)是(shi)(shi)，用(yong)其(qi)(qi)之(zhi)前其(qi)(qi)用(yong)來描(miao)述PLM的(de)(de)(de)(de)模(mo)型(xing)，重新定(ding)義或解讀(du)了“數字(zi)孿生(sheng)”概念(nian)。而(er)這(zhe)(zhe)(zhe)種(zhong)模(mo)型(xing)，的(de)(de)(de)(de)確是(shi)(shi)其(qi)(qi)從2002年開始就一直在使用(yong)的(de)(de)(de)(de)，這(zhe)(zhe)(zhe)是(shi)(shi)一個(ge)(ge)沒(mei)有(you)(you)任何爭議的(de)(de)(de)(de)事實(shi)。
如前(qian)圖，在(zai)2002年其向工業界演講(jiang)的(de)(de)PPT種，該(gai)模(mo)(mo)型(xing)(xing)最初叫(jiao)“Conceptual Ideal for PLM”，可(ke)以譯(yi)作PLM的(de)(de)概(gai)念(nian)(nian)(nian)理想(xiang)或(huo)概(gai)念(nian)(nian)(nian)模(mo)(mo)型(xing)(xing)。Michael Grieves給出該(gai)模(mo)(mo)型(xing)(xing)的(de)(de)目的(de)(de)，是(shi)(shi)為(wei)(wei)(wei)(wei)了讓其培訓(xun)的(de)(de)對象(xiang)——非計算機(ji)軟件專業的(de)(de)使(shi)用(yong)(yong)人士更(geng)容易理解，而采用(yong)(yong)一種更(geng)為(wei)(wei)(wei)(wei)形(xing)象(xiang)化的(de)(de)方(fang)式，來講(jiang)解PLM運作的(de)(de)機(ji)理。或(huo)者(zhe)說是(shi)(shi)為(wei)(wei)(wei)(wei)了解釋在(zai)整個產品生命周期中(zhong)(zhong)，不同(tong)階段相關信(xin)(xin)息是(shi)(shi)如何共(gong)享(xiang)交換的(de)(de)。在(zai)2003年其開始的(de)(de)PLM課(ke)程(cheng)中(zhong)(zhong)，該(gai)模(mo)(mo)型(xing)(xing)被(bei)稱之為(wei)(wei)(wei)(wei)“Mirrored Space Model”，可(ke)以譯(yi)作鏡(jing)(jing)(jing)像空間模(mo)(mo)型(xing)(xing)。與“PLM的(de)(de)概(gai)念(nian)(nian)(nian)模(mo)(mo)型(xing)(xing)”相比，更(geng)為(wei)(wei)(wei)(wei)形(xing)象(xiang)具體。在(zai)2006年，Michael Grieves發表的(de)(de)著(zhu)作《Product Lifecycle Management：Driving the Next Generation of Lean Thinking》中(zhong)(zhong)，該(gai)模(mo)(mo)型(xing)(xing)被(bei)稱之為(wei)(wei)(wei)(wei)信(xin)(xin)息鏡(jing)(jing)(jing)像模(mo)(mo)型(xing)(xing)。注意是(shi)(shi)信(xin)(xin)息的(de)(de)鏡(jing)(jing)(jing)像，而不是(shi)(shi)行為(wei)(wei)(wei)(wei)的(de)(de)鏡(jing)(jing)(jing)像，而NASA或(huo)AFRL的(de)(de)數字孿生，用(yong)(yong)的(de)(de)是(shi)(shi)仿真表述，即包(bao)含了信(xin)(xin)息鏡(jing)(jing)(jing)像，更(geng)包(bao)含的(de)(de)行為(wei)(wei)(wei)(wei)鏡(jing)(jing)(jing)像。在(zai)2011年，Michael Grieves在(zai)其發表的(de)(de)著(zhu)作——Virtually Perfect：Driving Innovative and Lean Products through Product Lifecycle Management中(zhong)(zhong)，PLM概(gai)念(nian)(nian)(nian)模(mo)(mo)型(xing)(xing)仍(reng)然被(bei)稱之為(wei)(wei)(wei)(wei)信(xin)(xin)息鏡(jing)(jing)(jing)像模(mo)(mo)型(xing)(xing)。
在2017年，Michael Grieves發表了題(ti)為(wei)(wei)《Digital Twin: Mitigating Unpredictable, Undesirable Emergent Behavior in Complex Systems 》的(de)(de)(de)(de)(de)文章(zhang)。文章(zhang)中(zhong)(zhong)花費(fei)了相當(dang)篇(pian)幅(fu)詳細(xi)解釋了其(qi)(qi)數(shu)字(zi)孿(luan)生(sheng)(sheng)(sheng)概念(nian)的(de)(de)(de)(de)(de)起源，將(jiang)其(qi)(qi)在2002年開始(shi)使用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)PLM概念(nian)模(mo)型正式改名為(wei)(wei)數(shu)字(zi)孿(luan)生(sheng)(sheng)(sheng)模(mo)型。文章(zhang)中(zhong)(zhong)，將(jiang)數(shu)字(zi)孿(luan)生(sheng)(sheng)(sheng)定義為(wei)(wei)：一(yi)個(ge)物理(li)產品的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)種虛擬的(de)(de)(de)(de)(de)、數(shu)字(zi)的(de)(de)(de)(de)(de)等(deng)(deng)價物。其(qi)(qi)原文“Digital Twin ：a virtual, digital equivalent to a physical product”。等(deng)(deng)價物，當(dang)然可以(yi)是(shi)孿(luan)生(sheng)(sheng)(sheng)對(dui)象(xiang)狀態信息的(de)(de)(de)(de)(de)等(deng)(deng)價物，也可以(yi)是(shi)孿(luan)生(sheng)(sheng)(sheng)對(dui)象(xiang)行為(wei)(wei)的(de)(de)(de)(de)(de)等(deng)(deng)價物，這算是(shi)對(dui)其(qi)(qi)前提提出的(de)(de)(de)(de)(de)模(mo)型的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)種修正與(yu)擴展，而不(bu)僅(jin)僅(jin)是(shi)改個(ge)名字(zi)這么簡單。還是(shi)在2017年的(de)(de)(de)(de)(de)這篇(pian)文章(zhang)中(zhong)(zhong)，Michael Grieves進一(yi)步豐富(fu)了其(qi)(qi)數(shu)字(zi)孿(luan)生(sheng)(sheng)(sheng)模(mo)型的(de)(de)(de)(de)(de)構成(cheng)，提出了數(shu)字(zi)孿(luan)生(sheng)(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)類(lei)型——Digital Twin Prototype (DTP) 、 數(shu)字(zi)孿(luan)生(sheng)(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)實例(li)——Digital Twin Instance (DTI)、數(shu)字(zi)孿(luan)生(sheng)(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)集合——Digital Twin Aggregate (DTA)、數(shu)字(zi)孿(luan)生(sheng)(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)環境——Digital Twin Environment (DTE)等(deng)(deng)概念(nian)。如(ru)下圖所示。但這本質上是(shi)面向對(dui)象(xiang)軟件(jian)工程方(fang)法(fa)的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)個(ge)簡單應用(yong)，做到了孿(luan)生(sheng)(sheng)(sheng)對(dui)象(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)狀態與(yu)行為(wei)(wei)的(de)(de)(de)(de)(de)統一(yi)表述(shu)。
?數字孿(luan)生原型(xing) (DTP)，具有(you)(you)變(bian)體或(huo)所有(you)(you)可構(gou)建產品的原型(xing)產品
?數字孿生(sheng)實例(li) (DTI)，單個產品本身(shen)或所有構建的產品
?數(shu)(shu)字(zi)(zi)(zi)(zi)孿生(sheng)(sheng)聚合(he)(he) (DTA)，所(suo)有(you)(you) DTI 或(huo)(huo)(huo)(huo)所(suo)有(you)(you)已構建產品的(de)聚合(he)(he)數(shu)(shu)字(zi)(zi)(zi)(zi)孿生(sheng)(sheng)模(mo)(mo)型是這樣一個概念(nian)，如下圖所(suo)示，由三個主要元素組成(cheng)：左(zuo)側的(de)實(shi)際或(huo)(huo)(huo)(huo)預期的(de)物理(li)元素，當前存(cun)在(zai)(zai)或(huo)(huo)(huo)(huo)將(jiang)存(cun)在(zai)(zai)于物理(li)世(shi)界中(“物理(li)孿生(sheng)(sheng)”)，右側存(cun)在(zai)(zai)于虛(xu)擬(ni)或(huo)(huo)(huo)(huo)數(shu)(shu)字(zi)(zi)(zi)(zi)世(shi)界中的(de)虛(xu)擬(ni)或(huo)(huo)(huo)(huo)數(shu)(shu)字(zi)(zi)(zi)(zi)對(dui)(dui)(dui)應物(“數(shu)(shu)字(zi)(zi)(zi)(zi)孿生(sheng)(sheng)”)，以及(ji)這兩個元素之間的(de)連接——數(shu)(shu)據和信息通信通道，這種連接，之后有(you)(you)了一個更為(wei)響亮(liang)的(de)名(ming)字(zi)(zi)(zi)(zi)——數(shu)(shu)字(zi)(zi)(zi)(zi)線程。真正讓Michael Grieves成(cheng)名(ming)的(de)，或(huo)(huo)(huo)(huo)產生(sheng)(sheng)巨大影響力的(de)，是他提出的(de)數(shu)(shu)字(zi)(zi)(zi)(zi)孿生(sheng)(sheng)模(mo)(mo)型，而不是其數(shu)(shu)字(zi)(zi)(zi)(zi)孿生(sheng)(sheng)定(ding)義(yi)。對(dui)(dui)(dui)該模(mo)(mo)型的(de)引用率，遠(yuan)(yuan)遠(yuan)(yuan)高于對(dui)(dui)(dui)其給出的(de)數(shu)(shu)字(zi)(zi)(zi)(zi)孿生(sheng)(sheng)的(de)定(ding)義(yi)。甚至(zhi)將(jiang)該模(mo)(mo)型，就作為(wei)了數(shu)(shu)字(zi)(zi)(zi)(zi)孿生(sheng)(sheng)的(de)定(ding)義(yi)。如下圖：
其定義(yi)的數字孿生模(mo)型，在PLM中起到了核(he)心作用，如下(xia)圖所示：
自此，Michael Grieves定義的數(shu)(shu)(shu)字(zi)孿(luan)生概(gai)念，為(wei)整個(ge)制(zhi)造業所廣(guang)泛接受，進(jin)而(er)擴散到其(qi)它行業，徹底改變了數(shu)(shu)(shu)字(zi)孿(luan)生概(gai)念之后的走勢。Michael Grieves，成為(wei)了大眾眼中(zhong)的數(shu)(shu)(shu)字(zi)孿(luan)生之父。不過以一點(dian)需要強調的是，同NASA與AFRL一樣，Michael Grieves是將數(shu)(shu)(shu)字(zi)孿(luan)生作為(wei)解決(jue)復雜系統(tong)性問(wen)題的工具，而(er)不是用來解決(jue)簡單問(wen)題的。4.3 / Michael Grieves“數(shu)(shu)(shu)字(zi)孿(luan)生”概(gai)念的深度分析
前面(mian)提到，Michael Grieves定義的數字孿生(sheng)概念，能夠廣為(wei)接受、傳(chuan)播的一個原因是各大廠商(shang)的加(jia)持推廣。
另一(yi)(yi)個(ge)(ge)重要原(yuan)因是，Michael Grieves用(yong)了(le)一(yi)(yi)個(ge)(ge)更為(wei)普遍意義(yi)、更容易為(wei)大眾所(suo)理(li)(li)解(jie)的(de)(de)(de)方(fang)式——虛實映射模型重新(xin)定(ding)(ding)義(yi)了(le)數(shu)字(zi)孿(luan)生。如(ru)果(guo)將(jiang)數(shu)字(zi)孿(luan)生定(ding)(ding)義(yi)為(wei)“一(yi)(yi)個(ge)(ge)覆蓋(gai)產(chan)品(pin)全生命周(zhou)期的(de)(de)(de)邏輯(ji)上中心化的(de)(de)(de)產(chan)品(pin)信(xin)息構件”，離在(zai)(zai)計算(suan)機(ji)上的(de)(de)(de)軟(ruan)件實現(xian)太靠近，大概(gai)(gai)只(zhi)有(you)計算(suan)機(ji)軟(ruan)件專業背景的(de)(de)(de)人(ren)士(shi)(shi)或者具(ju)有(you)軟(ruan)件開發知(zhi)識的(de)(de)(de)人(ren)士(shi)(shi)，才能夠更好(hao)地理(li)(li)解(jie)與(yu)使用(yong)。如(ru)果(guo)將(jiang)數(shu)字(zi)孿(luan)生定(ding)(ding)義(yi)為(wei)“一(yi)(yi)個(ge)(ge)物理(li)(li)產(chan)品(pin)的(de)(de)(de)一(yi)(yi)種虛擬(ni)的(de)(de)(de)、數(shu)字(zi)的(de)(de)(de)等價物”，在(zai)(zai)一(yi)(yi)定(ding)(ding)程度上忽略了(le)在(zai)(zai)計算(suan)機(ji)上的(de)(de)(de)軟(ruan)件實現(xian)的(de)(de)(de)細節，大概(gai)(gai)只(zhi)需稍微懂計算(suan)機(ji)基(ji)礎知(zhi)識的(de)(de)(de)人(ren)士(shi)(shi)，能夠理(li)(li)解(jie)并使用(yong)。而(er)且，改定(ding)(ding)義(yi)將(jiang)孿(luan)生對(dui)象的(de)(de)(de)特征表(biao)示(shi)與(yu)行為(wei)表(biao)示(shi)統一(yi)(yi)起來(lai)(lai)。如(ru)果(guo)將(jiang)數(shu)字(zi)孿(luan)生定(ding)(ding)義(yi)為(wei)“從物理(li)(li)空(kong)間到數(shu)字(zi)空(kong)間的(de)(de)(de)映射”，即給(gei)出了(le)結果(guo)，也解(jie)釋(shi)了(le)來(lai)(lai)源，還強調了(le)兩(liang)者之間的(de)(de)(de)時(shi)間、空(kong)間的(de)(de)(de)統一(yi)(yi)性，形象生動(dong)，易于理(li)(li)解(jie)，表(biao)述起來(lai)(lai)也簡單明(ming)了(le)。大概(gai)(gai)非計算(suan)機(ji)的(de)(de)(de)人(ren)士(shi)(shi)既可以理(li)(li)解(jie)并使用(yong)。
這種定(ding)(ding)義(yi)方式，徹底(di)與使用(yong)者的(de)(de)(de)計算機背景知識無(wu)關了(le)。Michael Grieves定(ding)(ding)義(yi)的(de)(de)(de)數(shu)(shu)(shu)(shu)字(zi)(zi)孿(luan)生(sheng)概念，從具(ju)(ju)體到(dao)抽(chou)象，從特殊(shu)到(dao)一般(ban)，從形象思(si)維到(dao)抽(chou)象思(si)維，具(ju)(ju)有(you)(you)(you)強大的(de)(de)(de)生(sheng)命力(li)。而“從物(wu)理(li)空間到(dao)數(shu)(shu)(shu)(shu)字(zi)(zi)空間的(de)(de)(de)映射”，正是對計算機應用(yong)或(huo)數(shu)(shu)(shu)(shu)字(zi)(zi)化(hua)原理(li)的(de)(de)(de)最簡單明了(le)的(de)(de)(de)抽(chou)象，而這種抽(chou)象正是其虛實映射說的(de)(de)(de)基(ji)石。Michael Grieves定(ding)(ding)義(yi)的(de)(de)(de)“數(shu)(shu)(shu)(shu)字(zi)(zi)孿(luan)生(sheng)”，更(geng)易于(yu)具(ju)(ju)有(you)(you)(you)不同專業(ye)(ye)背景知識的(de)(de)(de)人們的(de)(de)(de)理(li)解(jie)，能夠覆(fu)蓋更(geng)為(wei)廣泛的(de)(de)(de)問題(ti)范圍，讓人們有(you)(you)(you)了(le)更(geng)為(wei)豐富的(de)(de)(de)想象。這也就是其數(shu)(shu)(shu)(shu)字(zi)(zi)孿(luan)生(sheng)概念，迅速(su)覆(fu)蓋了(le)制造業(ye)(ye)，進而擴展到(dao)其它各行各業(ye)(ye)的(de)(de)(de)內在原因(yin)。數(shu)(shu)(shu)(shu)字(zi)(zi)孿(luan)生(sheng)，已(yi)差不多(duo)(duo)成(cheng)為(wei)了(le)當前數(shu)(shu)(shu)(shu)字(zi)(zi)化(hua)或(huo)數(shu)(shu)(shu)(shu)字(zi)(zi)化(hua)轉型的(de)(de)(de)同義(yi)語。在Michael Grieves之后(hou)，各大公司、咨(zi)詢(xun)機構、學者，紛紛給出了(le)其數(shu)(shu)(shu)(shu)字(zi)(zi)孿(luan)生(sheng)的(de)(de)(de)定(ding)(ding)義(yi)，但(dan)絕大多(duo)(duo)數(shu)(shu)(shu)(shu)基(ji)本(ben)上是Michael Grieves數(shu)(shu)(shu)(shu)字(zi)(zi)孿(luan)生(sheng)定(ding)(ding)義(yi)的(de)(de)(de)某種變種。
只(zhi)不(bu)過，出(chu)于使用背景的(de)(de)不(bu)同，將其定義中(zhong)的(de)(de)“物理對象”，依據(ju)需要進行(xing)了(le)(le)擴展，可(ke)以(yi)是(shi)(shi)觸手可(ke)摸的(de)(de)實體(ti)對象，如(ru)設(she)備、產品、人體(ti)、工(gong)廠、車間、城市、機構(gou)、河流、山川……等(deng)，也可(ke)以(yi)是(shi)(shi)只(zhi)可(ke)意會、言傳(chuan)的(de)(de)虛擬對象，如(ru)軟件、流程等(deng)，還可(ke)以(yi)是(shi)(shi)上述兩方面的(de)(de)組合。這(zhe)極大(da)的(de)(de)擴展了(le)(le)數字孿生(sheng)的(de)(de)應(ying)用領域與范圍。當在IT行(xing)業影響力(li)巨(ju)大(da)的(de)(de)咨詢(xun)公司Gartner，將數字孿生(sheng)連續(xu)列入了(le)(le)2017-2019年度的(de)(de)十大(da)戰略(lve)性技術(shu)后，對數字孿生(sheng)的(de)(de)廣泛傳(chuan)播，起到了(le)(le)推波助瀾的(de)(de)作(zuo)用。
Gartner采(cai)用面向(xiang)對(dui)(dui)象(xiang)(xiang)的方法，將數(shu)字(zi)(zi)孿(luan)生(sheng)(sheng)定(ding)義為：一(yi)(yi)(yi)個(ge)數(shu)字(zi)(zi)孿(luan)生(sheng)(sheng)是(shi)，一(yi)(yi)(yi)種真(zhen)實(shi)世界實(shi)體或(huo)(huo)系統的數(shu)字(zi)(zi)表示。一(yi)(yi)(yi)個(ge)數(shu)字(zi)(zi)孿(luan)生(sheng)(sheng)的實(shi)現(xian)，是(shi)一(yi)(yi)(yi)個(ge)封裝(zhuang)好(hao)的軟件對(dui)(dui)象(xiang)(xiang)或(huo)(huo)模型，其鏡像了(le)一(yi)(yi)(yi)個(ge)唯(wei)一(yi)(yi)(yi)的物(wu)理對(dui)(dui)象(xiang)(xiang)特征，或(huo)(huo)一(yi)(yi)(yi)個(ge)唯(wei)一(yi)(yi)(yi)的物(wu)理對(dui)(dui)象(xiang)(xiang)集合。其給(gei)出(chu)了(le)一(yi)(yi)(yi)個(ge)使用數(shu)字(zi)(zi)孿(luan)生(sheng)(sheng)與不使用數(shu)字(zi)(zi)孿(luan)生(sheng)(sheng)的例(li)子，如(ru)下圖。從第一(yi)(yi)(yi)性原理的思路來看，就(jiu)是(shi)面向(xiang)對(dui)(dui)象(xiang)(xiang)與非面向(xiang)對(dui)(dui)象(xiang)(xiang)方法或(huo)(huo)技術的區別。但(dan)這與其將數(shu)字(zi)(zi)孿(luan)生(sheng)(sheng)連續列入了(le)2017-2019年度的十大(da)戰略性技的壯舉(ju)反差極大(da)。
在此基(ji)礎上，Gartner結合(he)系統化的方法，提(ti)出了組織(zhi)數(shu)字(zi)(zi)(zi)孿生、復合(he)數(shu)字(zi)(zi)(zi)孿生、原子(zi)數(shu)字(zi)(zi)(zi)孿生。使(shi)用這(zhe)三種數(shu)字(zi)(zi)(zi)孿生，可以構建起一(yi)個商業應用體現。如下圖
需要強(qiang)調(diao)的(de)(de)(de)(de)(de)是(shi)(shi)，Gartner的(de)(de)(de)(de)(de)數(shu)字(zi)孿(luan)(luan)生，同Michael Grieves一(yi)(yi)(yi)樣(yang)，是(shi)(shi)指(zhi)一(yi)(yi)(yi)個(ge)對(dui)象或(huo)系統(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)表示，而與NASA與AFRL不(bu)一(yi)(yi)(yi)樣(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)地方(fang)，并沒有指(zhi)仿真(zhen)或(huo)模型(xing)(xing)(xing)。問題是(shi)(shi)，沒有模型(xing)(xing)(xing)，怎(zen)么能(neng)(neng)得到有實際意義的(de)(de)(de)(de)(de)真(zhen)實世界實體或(huo)系統(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)數(shu)字(zi)表示呢?所以(yi)，將模型(xing)(xing)(xing)理解為表示的(de)(de)(de)(de)(de)更高(gao)層次(ci)(ci)的(de)(de)(de)(de)(de)抽象，邏輯(ji)上(shang)(shang)(shang)就能(neng)(neng)統(tong)一(yi)(yi)(yi)起(qi)來了(le)。從這(zhe)個(ge)角度(du)來看(kan)(kan)，它們(men)的(de)(de)(de)(de)(de)定(ding)義包(bao)容性質(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)。而仿真(zhen)，則是(shi)(shi)基(ji)于模型(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)更高(gao)層次(ci)(ci)的(de)(de)(de)(de)(de)應用(yong)。這(zhe)樣(yang)一(yi)(yi)(yi)來，我們(men)可(ke)以(yi)得出結論，各種數(shu)字(zi)孿(luan)(luan)生的(de)(de)(de)(de)(de)定(ding)義，實際上(shang)(shang)(shang)是(shi)(shi)對(dui)計算(suan)機軟件應用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)基(ji)本原理，在(zai)(zai)不(bu)同層次(ci)(ci)的(de)(de)(de)(de)(de)抽象表達。本質(zhi)上(shang)(shang)(shang)，它們(men)是(shi)(shi)兼容的(de)(de)(de)(de)(de)。如(ru)果不(bu)考慮數(shu)字(zi)孿(luan)(luan)生的(de)(de)(de)(de)(de)應用(yong)對(dui)象或(huo)背(bei)景，單(dan)純從技術(shu)實現的(de)(de)(de)(de)(de)角度(du)來看(kan)(kan)，可(ke)以(yi)認為，NASA的(de)(de)(de)(de)(de)數(shu)字(zi)孿(luan)(luan)生處于最(zui)高(gao)層次(ci)(ci)，AFRL的(de)(de)(de)(de)(de)數(shu)字(zi)孿(luan)(luan)生處于中間層次(ci)(ci)，而Michael Grieves于Gartner定(ding)義的(de)(de)(de)(de)(de)數(shu)字(zi)孿(luan)(luan)生處于最(zui)低(di)層次(ci)(ci)。但現實之中，一(yi)(yi)(yi)個(ge)有趣的(de)(de)(de)(de)(de)事(shi)實是(shi)(shi)，盡管一(yi)(yi)(yi)些學(xue)者承認NASA或(huo)AFRL首先提出了(le)數(shu)字(zi)孿(luan)(luan)生，引用(yong)了(le)NASA或(huo)AFRL數(shu)字(zi)孿(luan)(luan)生的(de)(de)(de)(de)(de)定(ding)義，但卻(que)是(shi)(shi)實實在(zai)(zai)在(zai)(zai)地使用(yong)了(le)Michael Grieves數(shu)字(zi)孿(luan)(luan)生的(de)(de)(de)(de)(de)內涵(han)。存在(zai)(zai)著邏輯(ji)上(shang)(shang)(shang)不(bu)一(yi)(yi)(yi)致的(de)(de)(de)(de)(de)缺憾。4.4 / Michael Grieves“數(shu)字(zi)孿(luan)(luan)生”概念的(de)(de)(de)(de)(de)要點如(ru)下：
?Michael Grieves最初提出數(shu)字孿生(sheng)(sheng)，是與(yu)PLM產品生(sheng)(sheng)命(ming)周期管理密(mi)切相關的(de)。是用于解決PLM系統(tong)內部各個功(gong)能的(de)集成問(wen)題。這也是PLM廠商首先大規(gui)模使用數(shu)字孿生(sheng)(sheng)概念的(de)歷史重要(yao)原因。
?Michael Grieves之(zhi)后將(jiang)數字(zi)(zi)孿生定義為(wei)，產(chan)品、對象(xiang)或系(xi)統，在數字(zi)(zi)空間與(yu)物理空間的之(zhi)間的映射，脫離了(le)具體實現的約束，這將(jiang)數字(zi)(zi)孿生的應用領域(yu)大為(wei)擴展，從邏輯上講，基(ji)本上沒有什么限(xian)制了(le)。
?Michael Grieves提出(chu)的(de)(de)數(shu)字孿(luan)生，開始是(shi)問(wen)題驅(qu)(qu)動的(de)(de)，用于解決PLM內部(bu)(bu)各(ge)個部(bu)(bu)分(fen)的(de)(de)集成，之后逐(zhu)漸演變為技(ji)術驅(qu)(qu)動的(de)(de)。?Michael Grieves提出(chu)的(de)(de)數(shu)字孿(luan)生，理論(lun)上雖然可以用于解決各(ge)種問(wen)題，但其多次發文強調，使用數(shu)字孿(luan)生來(lai)解決復(fu)雜系(xi)統產品生命周期中的(de)(de)不確(que)定性(xing)問(wen)題。而不是(shi)簡單問(wen)題。
?Michael Grieves提出的數字孿生，如(ru)果映射的結果，是用(yong)產品(pin)模(mo)型(xing)、制造(zao)模(mo)型(xing)、運維模(mo)型(xing)等(deng)來表述，再考(kao)慮到PLM得系(xi)(xi)統(tong)化思維，那么(me)也(ye)可稱之為基于模(mo)型(xing)的系(xi)(xi)統(tong)工程。
?Michael Grieves定義的數字孿生(sheng)，也用(yong)來指代其采用(yong)了數字孿生(sheng)概念或技術而建(jian)成(cheng)的軟件與(yu)系統
三種數字孿生說的要點：
通(tong)過追蹤(zong)數字孿生概念文獻(xian)，我們可(ke)以初(chu)步得到如(ru)下(xia)結論(lun)：
? 從公開(kai)發表的文獻來看，我們可以(yi)確定是(shi)NASA或AFRL首先提出了數(shu)字孿(luan)生術語。
? 認為是(shi)NASA提(ti)出了數(shu)字孿(luan)生觀點，存在(zai)直(zhi)接(jie)的文(wen)獻支持(chi)。認為是(shi)ARFL提(ti)出了數(shu)字孿(luan)生，也(ye)存在(zai)文(wen)獻支持(chi)，但不夠直(zhi)接(jie)，支持(chi)強度弱(ruo)了一些。
? 從(cong)將數字孿(luan)生概念應用于(yu)工程實際，ARFL要(yao)早于(yu)NASA。但NASA有更早的(de)工程應用來支(zhi)撐(cheng)其數字孿(luan)生的(de)思想。
? NASA與(yu)AFRL提出的(de)(de)數(shu)字孿生(sheng)，均作為(wei)解(jie)決全(quan)新(xin)的(de)(de)、復雜的(de)(de)、當前還沒有解(jie)決方法的(de)(de)問(wen)題的(de)(de)解(jie)決方案。從實際(ji)工(gong)程(cheng)驗證角度，需要(yao)數(shu)十年(nian)的(de)(de)時間。到目前為(wei)止(zhi)，還沒有最終成功的(de)(de)公開結(jie)論。
? NASA提出的數字孿生(sheng)，與AFRL提出的數字孿生(sheng)，存在共性，但也明顯存在差異。
NASA與AFRL，是誰(shui)首(shou)先(xian)提出的(de)數字孿生(sheng)，還(huan)是一個疑(yi)問，或(huo)許是一個永遠不會有答案的(de)問題。取(qu)決于對支持文獻的(de)理解，以(yi)及判定標準。
? Michael Grieves并沒(mei)有首先提(ti)出了數字孿生。
? Michael Grieves重新定義了與NASA和AFRL不一(yi)樣的(de)“數字孿生”。如果非要認為
? Michael Grieves首先提出了數字(zi)孿(luan)生(sheng)，那(nei)也是Michael Grieves意義(yi)下的“數字(zi)孿(luan)生(sheng)”。
? Michael Grieves的(de)(de)數(shu)字(zi)孿(luan)生(sheng)(sheng)概念(nian)，慢慢脫(tuo)離的(de)(de)問題(ti)(ti)驅動的(de)(de)軌道，最終(zhong)演(yan)變為技術驅動的(de)(de)。與(yu)NASA與(yu)AFRL提出的(de)(de)數(shu)字(zi)孿(luan)生(sheng)(sheng)相比較，更具一(yi)般性，是計算機(ji)基本工(gong)作原理的(de)(de)一(yi)種(zhong)更為抽象的(de)(de)表述，具有第一(yi)性原理的(de)(de)特征。從這個意義(yi)上而言，Michael Grieves提出的(de)(de)數(shu)字(zi)孿(luan)生(sheng)(sheng)，在孿(luan)生(sheng)(sheng)對象的(de)(de)等(deng)價物的(de)(de)層(ceng)(ceng)面上，可以(yi)包容了NASA與(yu)AFRL提出的(de)(de)數(shu)字(zi)孿(luan)生(sheng)(sheng)。而NASA與(yu)AFRL提出的(de)(de)數(shu)字(zi)孿(luan)生(sheng)(sheng)，可以(yi)看成(cheng)是Michael Grieves提出的(de)(de)數(shu)字(zi)孿(luan)生(sheng)(sheng)的(de)(de)一(yi)個具體應用(yong)。兩者之(zhi)間的(de)(de)差別，在于理解問題(ti)(ti)的(de)(de)所處的(de)(de)層(ceng)(ceng)次、角(jiao)度。
? 當(dang)我(wo)們使用數字(zi)孿生(sheng)概念時(shi)，應當(dang)明(ming)確給出數字(zi)孿生(sheng)的(de)準確含義。避免在(zai)同(tong)一語境下，混用不同(tong)數字(zi)孿生(sheng)的(de)內涵(han)。保持自身邏輯(ji)上的(de)自洽性。
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)Michael Grieves數(shu)字(zi)孿(luan)生(sheng)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)像(xiang)(xiang)(xiang)說(shuo)提出(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)十年之(zhi)(zhi)前(qian)，也(ye)(ye)就(jiu)是(shi)1992年，耶魯大(da)學(xue)計算(suan)(suan)機(ji)(ji)(ji)科學(xue)系教(jiao)授David Gelernter出(chu)版了(le)名為《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)書(shu)(shu)。可(ke)以(yi)直譯(yi)為《鏡(jing)(jing)(jing)(jing)像(xiang)(xiang)(xiang)世(shi)界(jie)(jie)(jie)：軟(ruan)件(jian)(jian)把宇宙(zhou)裝入到(dao)(dao)一(yi)(yi)個(ge)(ge)(ge)“鞋盒(he)”之(zhi)(zhi)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)時代……這將會(hui)(hui)怎(zen)樣(yang)發(fa)生(sheng)什么并(bing)意(yi)味著什么》。如(ru)書(shu)(shu)名，作者(zhe)用(yong)了(le)高度濃(nong)縮的(de)(de)(de)(de)(de)(de)“鏡(jing)(jing)(jing)(jing)像(xiang)(xiang)(xiang)世(shi)界(jie)(jie)(jie)”這幾個(ge)(ge)(ge)字(zi)，來預測軟(ruan)件(jian)(jian)將帶給這個(ge)(ge)(ge)世(shi)界(jie)(jie)(jie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)個(ge)(ge)(ge)巨(ju)大(da)變化或者(zhe)說(shuo)是(shi)一(yi)(yi)場革命。作者(zhe)定義的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)像(xiang)(xiang)(xiang)世(shi)界(jie)(jie)(jie)，是(shi)某些現實(shi)部件(jian)(jian)(對象)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)軟(ruan)件(jian)(jian)模(mo)(mo)型(xing)，是(shi)在(zai)你(ni)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)窗外正(zheng)在(zai)發(fa)生(sheng)著的(de)(de)(de)(de)(de)(de)真實(shi)世(shi)界(jie)(jie)(jie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)些片段。通過軟(ruan)件(jian)(jian)管(guan)道和水龍帶構成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)個(ge)(ge)(ge)巨(ju)大(da)迷宮(可(ke)以(yi)理解(jie)數(shu)字(zi)線(xian)程(cheng))，信(xin)息的(de)(de)(de)(de)(de)(de)海洋永(yong)無(wu)止境地傾注到(dao)(dao)了(le)該模(mo)(mo)型(xing)之(zhi)(zhi)中(zhong)(zhong)：信(xin)息是(shi)如(ru)此(ci)之(zhi)(zhi)豐富(fu)，以(yi)至于該模(mo)(mo)型(xing)，能(neng)夠一(yi)(yi)個(ge)(ge)(ge)瞬間(jian)接一(yi)(yi)個(ge)(ge)(ge)瞬間(jian)地模(mo)(mo)擬出(chu)現實(shi)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)每一(yi)(yi)項活動(dong)。一(yi)(yi)個(ge)(ge)(ge)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)像(xiang)(xiang)(xiang)世(shi)界(jie)(jie)(jie)，是(shi)被圈禁(jin)在(zai)一(yi)(yi)臺(tai)計算(suan)(suan)機(ji)(ji)(ji)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)，某個(ge)(ge)(ge)巨(ju)型(xing)機(ji)(ji)(ji)構運(yun)動(dong)變化中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)逼真的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)像(xiang)(xiang)(xiang)圖像(xiang)(xiang)(xiang)，而在(zai)計算(suan)(suan)機(ji)(ji)(ji)中(zhong)(zhong)，你(ni)能(neng)夠完整地看(kan)(kan)到(dao)(dao)并(bing)理解(jie)它(ta)(ta)。現在(zai)，那(nei)個(ge)(ge)(ge)占有(you)(you)著你(ni)而讓你(ni)有(you)(you)些不知所(suo)措(cuo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)、渾濁的(de)(de)(de)(de)(de)(de)、稠密的(de)(de)(de)(de)(de)(de)、忙忙碌碌子世(shi)界(jie)(jie)(jie)，也(ye)(ye)成(cheng)為了(le)你(ni)手(shou)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)個(ge)(ge)(ge)玩物。一(yi)(yi)中(zhong)(zhong)新的(de)(de)(de)(de)(de)(de)平(ping)(ping)衡，誕生(sheng)了(le)。通過它(ta)(ta)你(ni)能(neng)看(kan)(kan)到(dao)(dao)和理解(jie)這個(ge)(ge)(ge)世(shi)界(jie)(jie)(jie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)全貌。作者(zhe)指(zhi)出(chu)了(le)這種(zhong)模(mo)(mo)擬，即(ji)使是(shi)空(kong)間(jian)維度的(de)(de)(de)(de)(de)(de)，也(ye)(ye)是(shi)時間(jian)維度的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。鏡(jing)(jing)(jing)(jing)像(xiang)(xiang)(xiang)世(shi)界(jie)(jie)(jie)將以(yi)分布式的(de)(de)(de)(de)(de)(de)形式建(jian)構，個(ge)(ge)(ge)人、組織，或者(zhe)城(cheng)(cheng)市(shi)，會(hui)(hui)各自(zi)建(jian)造它(ta)(ta)們(men)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)像(xiang)(xiang)(xiang)世(shi)界(jie)(jie)(jie)，并(bing)持(chi)(chi)續(xu)地添加細節(jie)，實(shi)時的(de)(de)(de)(de)(de)(de)數(shu)據(ju)流(liu)會(hui)(hui)持(chi)(chi)續(xu)增(zeng)(zeng)加。獨立鏡(jing)(jing)(jing)(jing)像(xiang)(xiang)(xiang)世(shi)界(jie)(jie)(jie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)數(shu)量(liang)會(hui)(hui)逐漸增(zeng)(zeng)加，最(zui)終它(ta)(ta)們(men)會(hui)(hui)匯集到(dao)(dao)一(yi)(yi)處，組成(cheng)一(yi)(yi)個(ge)(ge)(ge)全球性的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)像(xiang)(xiang)(xiang)世(shi)界(jie)(jie)(jie)。這種(zhong)結合的(de)(de)(de)(de)(de)(de)過程(cheng)不會(hui)(hui)很簡單或者(zhe)很快，但它(ta)(ta)最(zui)終會(hui)(hui)發(fa)生(sheng)。如(ru)果你(ni)看(kan)(kan)到(dao)(dao)當(dang)前(qian)數(shu)字(zi)孿(luan)生(sheng)概念的(de)(de)(de)(de)(de)(de)各種(zhong)應用(yong)，數(shu)字(zi)孿(luan)生(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)城(cheng)(cheng)市(shi)、河流(liu)、工廠、車(che)間(jian)、裝備、等(deng)等(deng)，你(ni)不能(neng)不欽(qin)佩David Gelernter教(jiao)授，在(zai)九十年代初期計算(suan)(suan)機(ji)(ji)(ji)應用(yong)與當(dang)前(qian)相比，還如(ru)此(ci)不普(pu)及的(de)(de)(de)(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)(xia)，所(suo)具(ju)有(you)(you)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)前(qian)瞻性的(de)(de)(de)(de)(de)(de)遠見(jian)卓識了(le)。事實(shi)上，數(shu)字(zi)孿(luan)生(sheng)概念應用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)普(pu)及，正(zheng)沿著David Gelernter在(zai)書(shu)(shu)中(zhong)(zhong)所(suo)指(zhi)出(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)那(nei)樣(yang)，不斷演進，不斷豐富(fu)。那(nei)么，我(wo)們(men)要思考(kao)一(yi)(yi)下(xia)(xia)，“鏡(jing)(jing)(jing)(jing)像(xiang)(xiang)(xiang)世(shi)界(jie)(jie)(jie)”(Mirror Worlds)與“鏡(jing)(jing)(jing)(jing)像(xiang)(xiang)(xiang)空(kong)間(jian)”(Mirrored Space)，就(jiu)其概念的(de)(de)(de)(de)(de)(de)基本內涵而言(yan)，差(cha)距有(you)(you)多(duo)大(da)呢(ni)?6.2 / 平(ping)(ping)行系統
2004年，中國科(ke)學院(yuan)自動化研究所(suo)(suo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)王(wang)飛(fei)躍研究員發表了《平(ping)行(xing)(xing)系(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)方(fang)(fang)法(fa)與(yu)(yu)復(fu)雜系(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)管理(li)和(he)控制》的(de)(de)(de)(de)(de)(de)文章(zhang)。文章(zhang)中首次提(ti)出了平(ping)行(xing)(xing)系(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)概念(nian)。平(ping)行(xing)(xing)系(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)(Parallel Systems)，是(shi)(shi)指由某一個(ge)自然的(de)(de)(de)(de)(de)(de)現實(shi)(shi)系(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)和(he)對(dui)(dui)應(ying)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一個(ge)或(huo)多個(ge)虛擬或(huo)理(li)想的(de)(de)(de)(de)(de)(de)人(ren)(ren)工系(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)所(suo)(suo)組(zu)成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)共(gong)同系(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)。它包括(kuo)實(shi)(shi)際(ji)(ji)系(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)和(he)人(ren)(ren)工系(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)兩(liang)部分(fen)。簡單(dan)(dan)來講，人(ren)(ren)工系(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)是(shi)(shi)對(dui)(dui)實(shi)(shi)際(ji)(ji)系(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)軟(ruan)件化定義，不(bu)僅是(shi)(shi)對(dui)(dui)實(shi)(shi)際(ji)(ji)系(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)數字化“仿真”，也是(shi)(shi)為實(shi)(shi)際(ji)(ji)系(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)運行(xing)(xing)提(ti)供可替代版本。平(ping)行(xing)(xing)系(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)主要目(mu)(mu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)是(shi)(shi)：通(tong)過(guo)實(shi)(shi)際(ji)(ji)系(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)與(yu)(yu)人(ren)(ren)工系(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)相互連接，對(dui)(dui)二者(zhe)之間的(de)(de)(de)(de)(de)(de)行(xing)(xing)為進行(xing)(xing)實(shi)(shi)時(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)動態對(dui)(dui)比與(yu)(yu)分(fen)析(xi)，以虛實(shi)(shi)互動的(de)(de)(de)(de)(de)(de)方(fang)(fang)式，完成(cheng)對(dui)(dui)各自未來的(de)(de)(de)(de)(de)(de)狀況的(de)(de)(de)(de)(de)(de)“借鑒”和(he)“預估”，人(ren)(ren)工引(yin)導實(shi)(shi)際(ji)(ji)，實(shi)(shi)際(ji)(ji)逼(bi)近人(ren)(ren)工，達(da)到有(you)效解(jie)(jie)決(jue)方(fang)(fang)案的(de)(de)(de)(de)(de)(de)以及學習和(he)培訓(xun)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)目(mu)(mu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。如果(guo)你(ni)將，實(shi)(shi)際(ji)(ji)系(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)理(li)解(jie)(jie)為物理(li)世界中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)對(dui)(dui)象，人(ren)(ren)工系(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)理(li)解(jie)(jie)為虛擬世界中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)對(dui)(dui)象，兩(liang)者(zhe)之間存在(zai)信(xin)息交(jiao)互，以達(da)成(cheng)某種目(mu)(mu)標或(huo)實(shi)(shi)現某種功能。你(ni)應(ying)該不(bu)難得出，平(ping)行(xing)(xing)系(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)是(shi)(shi)實(shi)(shi)際(ji)(ji)系(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)某種映射(she)。需要強(qiang)調的(de)(de)(de)(de)(de)(de)是(shi)(shi)，王(wang)飛(fei)躍是(shi)(shi)將平(ping)行(xing)(xing)系(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)作(zuo)為解(jie)(jie)決(jue)復(fu)雜系(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)問題(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)方(fang)(fang)法(fa)論而提(ti)出來的(de)(de)(de)(de)(de)(de)，而不(bu)是(shi)(shi)為了解(jie)(jie)決(jue)簡單(dan)(dan)問題(ti)。那么，我們同樣(yang)要思考，“平(ping)行(xing)(xing)系(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)與(yu)(yu)鏡像空間”，差距又有(you)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(yue)14日，已經(jing)飛(fei)(fei)離(li)了(le)(le)(le)地(di)(di)球(qiu)210,000英里的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)Apollo 13號宇(yu)(yu)宙飛(fei)(fei)船(chuan)發(fa)(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)了(le)(le)(le)嚴重(zhong)(zhong)事(shi)故(gu)。Apollo 13生(sheng)(sheng)(sheng)活(huo)艙中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)個(ge)(ge)氧(yang)氣罐發(fa)(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)了(le)(le)(le)爆炸，爆炸嚴重(zhong)(zhong)地(di)(di)損壞了(le)(le)(le)主推(tui)進器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)，同(tong)時(shi)對宇(yu)(yu)航(hang)(hang)員(yuan)(yuan)們(men)(men)(men)(men)生(sheng)(sheng)(sheng)命價(jia)值非凡的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)氧(yang)氣，被泄露到(dao)(dao)了(le)(le)(le)太(tai)空(kong)之中(zhong)。時(shi)間每(mei)經(jing)過(guo)(guo)一(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)分種，受(shou)損的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)太(tai)空(kong)飛(fei)(fei)船(chuan)就會飛(fei)(fei)離(li)地(di)(di)球(qiu)400英里。這(zhe)(zhe)種狀(zhuang)況是(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)人(ren)(ren)(ren)(ren)類歷史(shi)上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)首次。如(ru)何(he)(he)讓三名宇(yu)(yu)航(hang)(hang)員(yuan)(yuan)安全回(hui)(hui)家(jia)，成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)(wei)了(le)(le)(le)數(shu)(shu)(shu)千名NASA地(di)(di)面支持人(ren)(ren)(ren)(ren)員(yuan)(yuan)在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)之后3天半時(shi)間里夜以(yi)(yi)繼日工(gong)(gong)(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)唯(wei)一(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)目標!NASA做(zuo)到(dao)(dao)了(le)(le)(le)，成(cheng)(cheng)(cheng)功(gong)地(di)(di)將宇(yu)(yu)航(hang)(hang)史(shi)上(shang)很可(ke)能的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)最大(da)災難(nan)，轉化為(wei)(wei)一(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)個(ge)(ge)巨大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)令(ling)人(ren)(ren)(ren)(ren)興(xing)奮的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)成(cheng)(cheng)(cheng)功(gong)。做(zuo)到(dao)(dao)這(zhe)(zhe)一(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)切的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)個(ge)(ge)關鍵(jian)是(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)，在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)NASA的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)身(shen)后，有(you)(you)一(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)套(tao)完整的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)、高水(shui)準的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)地(di)(di)面仿真系統，用(yong)(yong)(yong)于(yu)培(pei)訓宇(yu)(yu)航(hang)(hang)員(yuan)(yuan)和任(ren)務(wu)(wu)(wu)控(kong)制(zhi)人(ren)(ren)(ren)(ren)員(yuan)(yuan)所(suo)用(yong)(yong)(yong)到(dao)(dao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)全部任(ren)務(wu)(wu)(wu)操(cao)(cao)(cao)作(zuo)(zuo)(zuo)，當然包括了(le)(le)(le)多(duo)種故(gu)障場景(jing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)處理。其(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)中(zhong)一(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)些故(gu)障場景(jing)處理，在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)Apollo 11與(yu) Apollo 13的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)任(ren)務(wu)(wu)(wu)完成(cheng)(cheng)(cheng)過(guo)(guo)程(cheng)中(zhong)，證明了(le)(le)(le)其(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)價(jia)值所(suo)在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)。這(zhe)(zhe)些功(gong)能各(ge)式各(ge)樣(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)模(mo)(mo)(mo)(mo)擬(ni)(ni)(ni)(ni)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)，由(you)聯(lian)網(wang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)多(duo)臺(tai)(tai)(tai)計(ji)算(suan)機(ji)(ji)(ji)(ji)控(kong)制(zhi)。其(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)中(zhong)十(shi)臺(tai)(tai)(tai)模(mo)(mo)(mo)(mo)擬(ni)(ni)(ni)(ni)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)被聯(lian)網(wang)用(yong)(yong)(yong)以(yi)(yi)模(mo)(mo)(mo)(mo)擬(ni)(ni)(ni)(ni)一(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)個(ge)(ge)單獨的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)大(da)問(wen)題。指令(ling)艙模(mo)(mo)(mo)(mo)擬(ni)(ni)(ni)(ni)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)用(yong)(yong)(yong)了(le)(le)(le)四臺(tai)(tai)(tai)計(ji)算(suan)機(ji)(ji)(ji)(ji)，登(deng)(deng)月(yue)艙模(mo)(mo)(mo)(mo)擬(ni)(ni)(ni)(ni)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)用(yong)(yong)(yong)了(le)(le)(le)三臺(tai)(tai)(tai)計(ji)算(suan)機(ji)(ji)(ji)(ji)。這(zhe)(zhe)些計(ji)算(suan)機(ji)(ji)(ji)(ji)使(shi)用(yong)(yong)(yong)了(le)(le)(le)256K字(zi)(zi)(zi)節的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)公共內存(cun)(cun)進行(xing)(xing)(xing)通訊。模(mo)(mo)(mo)(mo)擬(ni)(ni)(ni)(ni)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)是(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)整個(ge)(ge)太(tai)空(kong)計(ji)劃中(zhong)技(ji)術最復雜(za)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)部分內容，在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)模(mo)(mo)(mo)(mo)擬(ni)(ni)(ni)(ni)培(pei)訓中(zhong)，唯(wei)一(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)真實(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)東西是(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)乘員(yuan)(yuan)、座艙和任(ren)務(wu)(wu)(wu)控(kong)制(zhi)臺(tai)(tai)(tai)，其(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)他(ta)所(suo)有(you)(you)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)切，都(dou)是(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)由(you)一(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)堆計(ji)算(suan)機(ji)(ji)(ji)(ji)、許多(duo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)公式以(yi)(yi)及(ji)經(jing)驗豐富(fu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)技(ji)術人(ren)(ren)(ren)(ren)員(yuan)(yuan)創造(zao)出來的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)。任(ren)務(wu)(wu)(wu)控(kong)制(zhi)人(ren)(ren)(ren)(ren)員(yuan)(yuan)和宇(yu)(yu)航(hang)(hang)員(yuan)(yuan)們(men)(men)(men)(men)，在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)綜(zong)合考慮到(dao)(dao)飛(fei)(fei)船(chuan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)受(shou)損、可(ke)用(yong)(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)電力(li)(li)(li)、剩余(yu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)氧(yang)氣、飲用(yong)(yong)(yong)水(shui)等因數(shu)(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況后，制(zhi)定了(le)(le)(le)一(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)個(ge)(ge)大(da)膽的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)、前(qian)(qian)所(suo)未有(you)(you)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)返回(hui)(hui)地(di)(di)球(qiu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)計(ji)劃，其(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)要點(dian)如(ru)下：重(zhong)(zhong)啟指令(ling)艙將其(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)改(gai)變(bian)為(wei)(wei)手段操(cao)(cao)(cao)作(zuo)(zuo)(zuo)模(mo)(mo)(mo)(mo)式(節省(sheng)寶貴的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)動(dong)(dong)力(li)(li)(li))、使(shi)用(yong)(yong)(yong)登(deng)(deng)月(yue)艙作(zuo)(zuo)(zuo)為(wei)(wei)救(jiu)生(sheng)(sheng)(sheng)艇(服務(wu)(wu)(wu)艙受(shou)損無動(dong)(dong)力(li)(li)(li))、途中(zhong)進行(xing)(xing)(xing)三次發(fa)(fa)動(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)點(dian)火(huo)變(bian)軌(進入自由(you)返回(hui)(hui)軌道(dao))、手動(dong)(dong)導(dao)航(hang)(hang)操(cao)(cao)(cao)控(kong)飛(fei)(fei)船(chuan)(導(dao)航(hang)(hang)計(ji)算(suan)機(ji)(ji)(ji)(ji)省(sheng)電關閉，節省(sheng)寶貴的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)動(dong)(dong)力(li)(li)(li))。問(wen)題是(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)，這(zhe)(zhe)種回(hui)(hui)家(jia)模(mo)(mo)(mo)(mo)式，遠遠超出飛(fei)(fei)船(chuan)設(she)計(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)邊界，從(cong)來沒(mei)(mei)有(you)(you)人(ren)(ren)(ren)(ren)實(shi)(shi)踐過(guo)(guo)，是(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)否可(ke)行(xing)(xing)(xing)，任(ren)務(wu)(wu)(wu)控(kong)制(zhi)人(ren)(ren)(ren)(ren)員(yuan)(yuan)與(yu)乘員(yuan)(yuan)心里都(dou)有(you)(you)一(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)個(ge)(ge)大(da)大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)問(wen)號!記(ji)住(zhu)，一(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)旦(dan)發(fa)(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)任(ren)何(he)(he)錯誤，由(you)于(yu)動(dong)(dong)力(li)(li)(li)、氧(yang)氣有(you)(you)限的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)緣故(gu)，宇(yu)(yu)航(hang)(hang)員(yuan)(yuan)們(men)(men)(men)(men)就沒(mei)(mei)有(you)(you)任(ren)何(he)(he)回(hui)(hui)家(jia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)機(ji)(ji)(ji)(ji)會了(le)(le)(le)。沮喪的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)指令(ling)長(chang)Jim Lovell說(shuo)，“Why the hell are we maneuvering like this, are we still venting”，大(da)意(yi)是(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)“我們(men)(men)(men)(men)為(wei)(wei)什么要這(zhe)(zhe)么干?我們(men)(men)(men)(men)是(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)發(fa)(fa)泄什么嗎?”地(di)(di)面的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)任(ren)務(wu)(wu)(wu)控(kong)制(zhi)中(zhong)心，將其(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)模(mo)(mo)(mo)(mo)擬(ni)(ni)(ni)(ni)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)進行(xing)(xing)(xing)調整以(yi)(yi)適配到(dao)(dao)不(bu)同(tong)尋常的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)Apollo 13當前(qian)(qian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)配置(zhi)狀(zhuang)態，按質(zhi)量、質(zhi)心、推(tui)力(li)(li)(li)等參(can)數(shu)(shu)(shu)為(wei)(wei)這(zhe)(zhe)艘新飛(fei)(fei)船(chuan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)主機(ji)(ji)(ji)(ji)進行(xing)(xing)(xing)了(le)(le)(le)重(zhong)(zhong)新編(bian)程(cheng)。與(yu)登(deng)(deng)月(yue)艙制(zhi)造(zao)廠商協同(tong)工(gong)(gong)(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)，確定了(le)(le)(le)一(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)個(ge)(ge)新的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)著(zhu)(zhu)陸(lu)過(guo)(guo)程(cheng)。然后，安排(pai)后備宇(yu)(yu)航(hang)(hang)員(yuan)(yuan)在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)模(mo)(mo)(mo)(mo)擬(ni)(ni)(ni)(ni)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)上(shang)進行(xing)(xing)(xing)操(cao)(cao)(cao)作(zuo)(zuo)(zuo)演(yan)練(lian)，演(yan)練(lian)證明了(le)(le)(le)方案的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)可(ke)行(xing)(xing)(xing)性，這(zhe)(zhe)極(ji)大(da)地(di)(di)增加了(le)(le)(le)任(ren)務(wu)(wu)(wu)控(kong)制(zhi)人(ren)(ren)(ren)(ren)員(yuan)(yuan)與(yu)宇(yu)(yu)航(hang)(hang)員(yuan)(yuan)們(men)(men)(men)(men)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)信(xin)心。剩下的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)工(gong)(gong)(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)，就是(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)宇(yu)(yu)航(hang)(hang)員(yuan)(yuan)們(men)(men)(men)(men)按演(yan)練(lian)形成(cheng)(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)操(cao)(cao)(cao)作(zuo)(zuo)(zuo)指令(ling)清單，百(bai)分之一(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)百(bai)地(di)(di)執行(xing)(xing)(xing)就可(ke)以(yi)(yi)了(le)(le)(le)，他(ta)們(men)(men)(men)(men)做(zuo)到(dao)(dao)了(le)(le)(le)，他(ta)們(men)(men)(men)(men)安全回(hui)(hui)家(jia)了(le)(le)(le)。是(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)NASA成(cheng)(cheng)(cheng)功(gong)了(le)(le)(le)?當然是(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)!但(dan)更應(ying)該將NASA的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)成(cheng)(cheng)(cheng)功(gong)，歸為(wei)(wei)其(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)身(shen)后的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)模(mo)(mo)(mo)(mo)擬(ni)(ni)(ni)(ni)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)。這(zhe)(zhe)些模(mo)(mo)(mo)(mo)擬(ni)(ni)(ni)(ni)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)，或者叫做(zuo)仿真器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)，才是(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)真正的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)英雄。這(zhe)(zhe)些模(mo)(mo)(mo)(mo)擬(ni)(ni)(ni)(ni)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)，難(nan)道(dao)不(bu)是(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)現在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)火(huo)熱的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)數(shu)(shu)(shu)字(zi)(zi)(zi)孿(luan)(luan)生(sheng)(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)個(ge)(ge)實(shi)(shi)實(shi)(shi)在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)實(shi)(shi)例?準確的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)說(shuo)，應(ying)該是(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)數(shu)(shu)(shu)字(zi)(zi)(zi)孿(luan)(luan)生(sheng)(sheng)(sheng)和物理孿(luan)(luan)生(sheng)(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)結(jie)合體。所(suo)以(yi)(yi)，西門(men)子工(gong)(gong)(gong)程(cheng)師(shi)Stephen Ferguson說(shuo)：“Apollo 13: The First Digital Twin”。事(shi)實(shi)(shi)上(shang)，仿真器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)Apollo號發(fa)(fa)射之前(qian)(qian)也發(fa)(fa)揮了(le)(le)(le)重(zhong)(zhong)要的(de)(de)(de)(de)(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)(ren)們(men)(men)(men)(men)都(dou)為(wei)(wei)Apollo13號宇(yu)(yu)航(hang)(hang)員(yuan)(yuan)與(yu)任(ren)務(wu)(wu)(wu)控(kong)制(zhi)人(ren)(ren)(ren)(ren)員(yuan)(yuan)在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)事(shi)故(gu)發(fa)(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)后的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)沉(chen)著(zhu)(zhu)冷靜所(suo)欽佩，但(dan)那是(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)相關人(ren)(ren)(ren)(ren)員(yuan)(yuan)在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)模(mo)(mo)(mo)(mo)擬(ni)(ni)(ni)(ni)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)上(shang)數(shu)(shu)(shu)萬小時(shi)訓練(lian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)結(jie)果。此(ci)外在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)Apollo 11的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)模(mo)(mo)(mo)(mo)擬(ni)(ni)(ni)(ni)訓練(lian)中(zhong)，也曾(ceng)經(jing)發(fa)(fa)現過(guo)(guo)，計(ji)算(suan)機(ji)(ji)(ji)(ji)內存(cun)(cun)不(bu)足(zu)報(bao)警的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)缺陷。Apollo 13號宇(yu)(yu)宙飛(fei)(fei)船(chuan)事(shi)故(gu)救(jiu)援的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)實(shi)(shi)踐，可(ke)以(yi)(yi)視為(wei)(wei)NASA提出其(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)數(shu)(shu)(shu)字(zi)(zi)(zi)孿(luan)(luan)生(sheng)(sheng)(sheng)概(gai)念(nian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)個(ge)(ge)工(gong)(gong)(gong)程(cheng)實(shi)(shi)踐背景(jing)，或其(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)提出數(shu)(shu)(shu)字(zi)(zi)(zi)孿(luan)(luan)生(sheng)(sheng)(sheng)概(gai)念(nian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)源(yuan)泉。
數字孿生概念的泛化
除了上(shang)述三種(zhong)數(shu)字(zi)(zi)孿(luan)(luan)生(sheng)(sheng)(sheng)概(gai)念(nian)(nian)起源、內涵(han)(han)外，現實種(zhong)我們經(jing)常遇到(dao)的(de)(de)是(shi)內涵(han)(han)泛化后的(de)(de)數(shu)字(zi)(zi)孿(luan)(luan)生(sheng)(sheng)(sheng)，不(bu)妨稱(cheng)之為(wei)(wei)(wei)“數(shu)字(zi)(zi)孿(luan)(luan)生(sheng)(sheng)(sheng)”的(de)(de)數(shu)字(zi)(zi)孿(luan)(luan)生(sheng)(sheng)(sheng)，是(shi)某種(zhong)程度上(shang)的(de)(de)“望文生(sheng)(sheng)(sheng)義”的(de)(de)數(shu)字(zi)(zi)孿(luan)(luan)生(sheng)(sheng)(sheng)，逐漸拋開(kai)(kai)了實際(ji)問題(ti)或(huo)工程應用背(bei)景。強調一下，這么說倒(dao)也不(bu)是(shi)貶義，只能說數(shu)字(zi)(zi)孿(luan)(luan)生(sheng)(sheng)(sheng)這個(ge)術(shu)語，極為(wei)(wei)(wei)精妙，極具想象的(de)(de)空間。數(shu)字(zi)(zi)孿(luan)(luan)生(sheng)(sheng)(sheng)這一概(gai)念(nian)(nian)，如果拆開(kai)(kai)來看，是(shi)數(shu)字(zi)(zi)、孿(luan)(luan)生(sheng)(sheng)(sheng)兩個(ge)單詞構成。數(shu)字(zi)(zi)是(shi)對(dui)“孿(luan)(luan)生(sheng)(sheng)(sheng)”的(de)(de)構成方式(shi)的(de)(de)限定，而(er)不(bu)是(shi)鋼(gang)制(zhi)孿(luan)(luan)生(sheng)(sheng)(sheng)、木制(zhi)孿(luan)(luan)生(sheng)(sheng)(sheng)、……。而(er)孿(luan)(luan)生(sheng)(sheng)(sheng)最為(wei)(wei)(wei)神奇，是(shi)指兩個(ge)對(dui)象的(de)(de)相似性，而(er)不(bu)是(shi)指兩個(ge)對(dui)象完全相同，否(fou)則數(shu)字(zi)(zi)孿(luan)(luan)生(sheng)(sheng)(sheng)這個(ge)概(gai)念(nian)(nian)也就沒有(you)存在的(de)(de)意義了。我們可以羅(luo)列(lie)出相似的(de)(de)各(ge)種(zhong)維度，它(ta)們都沒有(you)嚴(yan)格(ge)的(de)(de)定義：
? 兩個對(dui)象，相似到什么程度叫(jiao)孿(luan)生(sheng)呢?沒有精(jing)確定義!
? 是形似，還是神似?或(huo)者(zhe)形神兼似?沒有精(jing)確定義!
? 是狀(zhuang)態特征相(xiang)似，還是功(gong)能或行為相(xiang)似?沒有精確定義!
? 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(lai)自動完成的?沒有精確定(ding)義!
? 是(shi)靜態相似，還是(shi)動態相似呢?沒有精(jing)確定義!
? 是宏(hong)觀尺(chi)度意義上的(de)相似，還(huan)是微觀尺(chi)度(比如原(yuan)子(zi)級(ji)別)意義上的(de)相似?沒(mei)有精(jing)確定義!
? 是某(mou)個時間(jian)片(pian)段內的相似，還是全生命周(zhou)期的相似?沒有精確(que)定義!
? 對于一個復雜系統而(er)言，是(shi)整體(ti)性相似，還是(shi)組成(cheng)系統的各(ge)個部分相似?沒有精確定(ding)義!
? 對于一個巨星(xing)復雜系統(tong)(tong)而言，是(shi)整體性相似，還是(shi)組成巨型復雜系統(tong)(tong)的各個系統(tong)(tong)之間的相似?沒有精確定義!
既然(ran)沒有(you)精確定(ding)(ding)義(yi)，那就誰都可(ke)以(yi)(yi)(yi)使用(yong)(yong)，誰都可(ke)以(yi)(yi)(yi)自行(xing)進(jin)(jin)一步定(ding)(ding)義(yi)之。結合(he)(he)實(shi)際(ji)要(yao)解決問題(ti)的(de)(de)(de)(de)背景，再將上(shang)述各種維(wei)(wei)度的(de)(de)(de)(de)具體(ti)特征指(zhi)標(biao)，進(jin)(jin)行(xing)排列組(zu)合(he)(he)，就可(ke)以(yi)(yi)(yi)得到(dao)數(shu)量眾(zhong)多(duo)的(de)(de)(de)(de)數(shu)字(zi)(zi)孿(luan)生(sheng)(sheng)(sheng)定(ding)(ding)義(yi)了，這取決于(yu)定(ding)(ding)義(yi)者的(de)(de)(de)(de)個人(ren)(ren)(ren)的(de)(de)(de)(de)理解，以(yi)(yi)(yi)及(ji)如何滿足其相應的(de)(de)(de)(de)應用(yong)(yong)場景的(de)(de)(de)(de)需要(yao)。這也(ye)是數(shu)字(zi)(zi)孿(luan)生(sheng)(sheng)(sheng)定(ding)(ding)義(yi)如此(ci)眾(zhong)多(duo)的(de)(de)(de)(de)原因(yin)之一。北(bei)航的(de)(de)(de)(de)張(zhang)霖(lin)教授在(zai)(zai)《數(shu)字(zi)(zi)孿(luan)生(sheng)(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)(de)冷思考》一文中(zhong)，曾(ceng)列出(chu)(chu)了國內外學(xue)者的(de)(de)(de)(de)數(shu)十(shi)種數(shu)字(zi)(zi)孿(luan)生(sheng)(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)(de)定(ding)(ding)義(yi)，其根源就在(zai)(zai)于(yu)此(ci)。實(shi)際(ji)上(shang)，數(shu)字(zi)(zi)孿(luan)生(sheng)(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)(de)定(ding)(ding)義(yi)種類，遠遠不止這些(xie)。不過現(xian)實(shi)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)數(shu)字(zi)(zi)孿(luan)生(sheng)(sheng)(sheng)定(ding)(ding)義(yi)，基(ji)本上(shang)是包含(han)在(zai)(zai)上(shang)述提到(dao)的(de)(de)(de)(de)各種相似(si)維(wei)(wei)度的(de)(de)(de)(de)排列組(zu)合(he)(he)之中(zhong)。2021年，Maulshree Singh等人(ren)(ren)(ren)在(zai)(zai)《Digital Twin: Origin to Future》一文中(zhong)，歸納出(chu)(chu)描(miao)述數(shu)字(zi)(zi)孿(luan)生(sheng)(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)(de)典型術(shu)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)(yong)對象(xiang)(xiang)則從‘aircraft’，‘vehicle’，or ‘airframe’變為了‘system’，‘machine’，‘product’，‘object’，‘entity’，‘asset’，‘device’or‘process’。這也(ye)反(fan)映(ying)出(chu)(chu)，數(shu)字(zi)(zi)孿(luan)生(sheng)(sheng)(sheng)使用(yong)(yong)，逐漸從具體(ti)到(dao)抽象(xiang)(xiang)，從制(zhi)造業(ye)擴展到(dao)其它行(xing)業(ye)的(de)(de)(de)(de)趨勢。除(chu)了用(yong)(yong)數(shu)字(zi)(zi)孿(luan)生(sheng)(sheng)(sheng)指(zhi)代無(wu)生(sheng)(sheng)(sheng)命的(de)(de)(de)(de)對象(xiang)(xiang)，還有(you)一部(bu)分學(xue)者，用(yong)(yong)數(shu)字(zi)(zi)孿(luan)生(sheng)(sheng)(sheng)指(zhi)代有(you)生(sheng)(sheng)(sheng)命的(de)(de)(de)(de)對象(xiang)(xiang)，跨入到(dao)哲學(xue)領域，令人(ren)(ren)(ren)噓唏(xi)。除(chu)此(ci)之外，還可(ke)以(yi)(yi)(yi)綜合(he)(he)上(shang)述因(yin)素或維(wei)(wei)度，依據組(zu)成因(yin)素的(de)(de)(de)(de)多(duo)少(shao)或復雜(za)程度，對字(zi)(zi)孿(luan)生(sheng)(sheng)(sheng)進(jin)(jin)行(xing)分類。并將其按簡單到(dao)復雜(za)的(de)(de)(de)(de)順序進(jin)(jin)行(xing)排列，這樣我(wo)們就可(ke)以(yi)(yi)(yi)得到(dao)了各種各樣的(de)(de)(de)(de)數(shu)字(zi)(zi)孿(luan)生(sheng)(sheng)(sheng)分類以(yi)(yi)(yi)及(ji)成熟模型。在(zai)(zai)2018年，Kritzinger等人(ren)(ren)(ren)在(zai)(zai)《Digital Twin in manufacturing: A categorical literature review and classification》文章(zhang)中(zhong)，基(ji)于(yu)上(shang)述思路(lu)，將數(shu)字(zi)(zi)孿(luan)生(sheng)(sheng)(sheng)分為三類，如下圖(tu)：
● 數(shu)字模型(digital model)
● 數字影像(digital Shadow)
● 數字(zi)孿生(digital Twin)
2020年，安世亞太(tai)的(de)段(duan)海(hai)波等(deng)在《The development of Standardized Model of Digital Twin》文章中，提出了數字孿(luan)生(sheng)成(cheng)熟(shu)度(du)模型(xing)，如下圖：
2022年，北航的陶飛等人在《數(shu)字(zi)孿生成熟(shu)度(du)模型(xing)》提出了另一種數(shu)字(zi)孿生成熟(shu)度(du)模型(xing)，將數(shu)字(zi)孿生成熟(shu)度(du)分為“以(yi)(yi)虛仿實(shi)(shi)(L0)、以(yi)(yi)虛映(ying)實(shi)(shi)(L1)、以(yi)(yi)虛控(kong)實(shi)(shi)(L2)、以(yi)(yi)虛預實(shi)(shi)(L3)、以(yi)(yi)虛優(you)實(shi)(shi)(L4)、虛實(shi)(shi)共生(L5)”六個等級。見(jian)下圖。
其(qi)實，早在2006年(nian)，Michael Grieves發表的著作(zuo)《Product Lifecycle Management：Driving the Next Generation of Lean Thinking》中，給出了其(qi)數(shu)字孿生(當時還稱之為信息鏡像)的演化過程，可(ke)以視為是另一種數(shu)字孿生成熟度模型(xing)。
總體而(er)言，即使那(nei)些關于(yu)數(shu)字(zi)(zi)(zi)(zi)孿(luan)(luan)生(sheng)(sheng)方面的(de)(de)(de)文章、案例(li)介紹(shao)，在開頭引用了NASA或AFRL數(shu)字(zi)(zi)(zi)(zi)孿(luan)(luan)生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)定(ding)(ding)義(yi)(yi)，但絕(jue)大(da)多數(shu)，也(ye)僅僅引用，實(shi)質上還是(shi)使用了“數(shu)字(zi)(zi)(zi)(zi)孿(luan)(luan)生(sheng)(sheng)”的(de)(de)(de)數(shu)字(zi)(zi)(zi)(zi)孿(luan)(luan)生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)某種內涵。但無論如何，也(ye)逃不(bu)(bu)脫Michael Grieves定(ding)(ding)義(yi)(yi)的(de)(de)(de)數(shu)字(zi)(zi)(zi)(zi)孿(luan)(luan)生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)概(gai)念(nian)范疇，因為(wei)(wei)Michael Grieves定(ding)(ding)義(yi)(yi)的(de)(de)(de)數(shu)字(zi)(zi)(zi)(zi)孿(luan)(luan)生(sheng)(sheng)，是(shi)思(si)想方法驅動的(de)(de)(de)，是(shi)基于(yu)使用計算機的(de)(de)(de)基本(ben)原(yuan)理而(er)提出的(de)(de)(de)。所以，從數(shu)字(zi)(zi)(zi)(zi)孿(luan)(luan)生(sheng)(sheng)概(gai)念(nian)普及的(de)(de)(de)角度(du)來(lai)看，Michael Grieves功不(bu)(bu)可(ke)沒(mei)，從這個角度(du)說Michael Grieves為(wei)(wei)數(shu)字(zi)(zi)(zi)(zi)孿(luan)(luan)生(sheng)(sheng)之父，也(ye)不(bu)(bu)為(wei)(wei)過，當然得是(shi)加個引號的(de)(de)(de)數(shu)字(zi)(zi)(zi)(zi)孿(luan)(luan)生(sheng)(sheng)，或者羅嗦(suo)點(dian)，直接說Michael Grieves的(de)(de)(de)數(shu)字(zi)(zi)(zi)(zi)孿(luan)(luan)生(sheng)(sheng)。而(er)NASA或AFRL數(shu)字(zi)(zi)(zi)(zi)孿(luan)(luan)生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)定(ding)(ding)義(yi)(yi)，出于(yu)其復雜應用背景的(de)(de)(de)約束，使用范圍遠遠比不(bu)(bu)上Michael Grieves定(ding)(ding)義(yi)(yi)的(de)(de)(de)數(shu)字(zi)(zi)(zi)(zi)孿(luan)(luan)生(sheng)(sheng)。當對數(shu)字(zi)(zi)(zi)(zi)孿(luan)(luan)生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)定(ding)(ding)義(yi)(yi)與理解(jie)存在如此多的(de)(de)(de)不(bu)(bu)確定(ding)(ding)性的(de)(de)(de)情況下，專家們(men)無論怎樣(yang)努力地解(jie)釋數(shu)字(zi)(zi)(zi)(zi)孿(luan)(luan)生(sheng)(sheng)，區分什(shen)么是(shi)數(shu)字(zi)(zi)(zi)(zi)孿(luan)(luan)生(sheng)(sheng)、什(shen)么不(bu)(bu)是(shi)數(shu)字(zi)(zi)(zi)(zi)孿(luan)(luan)生(sheng)(sheng)，大(da)概(gai)率不(bu)(bu)會取(qu)得成效。最根本(ben)的(de)(de)(de)原(yuan)因，沒(mei)有一個客觀(guan)存在公(gong)認的(de)(de)(de)評(ping)定(ding)(ding)標(biao)準。
數字孿生是一種通用的技術嗎?
這(zhe)是(shi)一(yi)(yi)個極(ji)其復(fu)雜又極(ji)難回答的(de)(de)(de)(de)(de)(de)問(wen)(wen)題(ti)(ti)(ti)。只有(you)(you)當我們搞清(qing)楚(chu)了數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)字(zi)(zi)(zi)(zi)孿(luan)(luan)(luan)(luan)生(sheng)(sheng)概念本(ben)(ben)身的(de)(de)(de)(de)(de)(de)各(ge)種(zhong)內(nei)涵，我們才(cai)能(neng)(neng)對數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)字(zi)(zi)(zi)(zi)孿(luan)(luan)(luan)(luan)生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)作用(yong)(yong)(yong)，給出(chu)邏輯(ji)上清(qing)晰的(de)(de)(de)(de)(de)(de)解(jie)讀。如(ru)(ru)果(guo)(guo)是(shi)NASA或AFRL含(han)義下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)字(zi)(zi)(zi)(zi)孿(luan)(luan)(luan)(luan)生(sheng)(sheng)，顯然，數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)字(zi)(zi)(zi)(zi)孿(luan)(luan)(luan)(luan)生(sheng)(sheng)并(bing)不(bu)是(shi)一(yi)(yi)種(zhong)通(tong)(tong)用(yong)(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)技(ji)術(shu)(shu)(shu)。而是(shi)解(jie)決特(te)(te)定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)復(fu)雜問(wen)(wen)題(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特(te)(te)定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)方(fang)(fang)法或技(ji)術(shu)(shu)(shu)。并(bing)不(bu)具有(you)(you)普適性(xing)。如(ru)(ru)果(guo)(guo)是(shi)Michael Grieves含(han)義下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)字(zi)(zi)(zi)(zi)孿(luan)(luan)(luan)(luan)生(sheng)(sheng)，從軟件實(shi)現的(de)(de)(de)(de)(de)(de)角度(du)，可(ke)以(yi)認(ren)為是(shi)一(yi)(yi)種(zhong)通(tong)(tong)用(yong)(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)技(ji)術(shu)(shu)(shu)。但這(zhe)種(zhong)通(tong)(tong)用(yong)(yong)(yong)技(ji)術(shu)(shu)(shu)，實(shi)際上也(ye)只能(neng)(neng)是(shi)計算(suan)機技(ji)術(shu)(shu)(shu)，或者是(shi)數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)字(zi)(zi)(zi)(zi)化(hua)技(ji)術(shu)(shu)(shu)。當使用(yong)(yong)(yong)數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)字(zi)(zi)(zi)(zi)孿(luan)(luan)(luan)(luan)生(sheng)(sheng)來解(jie)決實(shi)際問(wen)(wen)題(ti)(ti)(ti)時，僅(jin)僅(jin)理解(jie)“映射(she)”或“等價(jia)(jia)物(wu)(wu)”是(shi)遠遠不(bu)夠(gou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)，你(ni)更多(duo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)是(shi)需要理解(jie)待解(jie)決的(de)(de)(de)(de)(de)(de)問(wen)(wen)題(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)機理、方(fang)(fang)法、特(te)(te)定(ding)技(ji)術(shu)(shu)(shu)等，只有(you)(you)成為特(te)(te)定(ding)領域的(de)(de)(de)(de)(de)(de)專業人士，你(ni)才(cai)有(you)(you)可(ke)能(neng)(neng)實(shi)現“映射(she)”并(bing)創建“等價(jia)(jia)物(wu)(wu)”，你(ni)才(cai)有(you)(you)可(ke)能(neng)(neng)將(jiang)你(ni)期望的(de)(de)(de)(de)(de)(de)數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)字(zi)(zi)(zi)(zi)孿(luan)(luan)(luan)(luan)生(sheng)(sheng)落地。當然還(huan)得有(you)(you)各(ge)種(zhong)各(ge)樣的(de)(de)(de)(de)(de)(de)數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)字(zi)(zi)(zi)(zi)化(hua)工具的(de)(de)(de)(de)(de)(de)支撐。總體而言，數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)字(zi)(zi)(zi)(zi)孿(luan)(luan)(luan)(luan)生(sheng)(sheng)概念本(ben)(ben)身，僅(jin)僅(jin)指(zhi)明了前(qian)進的(de)(de)(de)(de)(de)(de)方(fang)(fang)向，并(bing)沒有(you)(you)指(zhi)出(chu)前(qian)進的(de)(de)(de)(de)(de)(de)路線。除非你(ni)將(jiang)計算(suan)機發明之后的(de)(de)(de)(de)(de)(de)數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)十年間積累起的(de)(de)(de)(de)(de)(de)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)各(ge)種(zhong)各(ge)樣的(de)(de)(de)(de)(de)(de)數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)字(zi)(zi)(zi)(zi)化(hua)技(ji)術(shu)(shu)(shu)，視為一(yi)(yi)個整(zheng)體，忽略這(zhe)些技(ji)術(shu)(shu)(shu)專業分(fen)工方(fang)(fang)面的(de)(de)(de)(de)(de)(de)差異(yi)與(yu)適用(yong)(yong)(yong)性(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)同，這(zhe)時倒可(ke)以(yi)將(jiang)數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)字(zi)(zi)(zi)(zi)孿(luan)(luan)(luan)(luan)生(sheng)(sheng)稱之為一(yi)(yi)種(zhong)通(tong)(tong)用(yong)(yong)(yong)技(ji)術(shu)(shu)(shu)。數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)字(zi)(zi)(zi)(zi)孿(luan)(luan)(luan)(luan)生(sheng)(sheng)是(shi)否是(shi)一(yi)(yi)項通(tong)(tong)用(yong)(yong)(yong)技(ji)術(shu)(shu)(shu)，關鍵在(zai)于語境、對問(wen)(wen)題(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)抽象程度(du)以(yi)及看問(wen)(wen)題(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)角度(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)同，結論差異(yi)較大。數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)字(zi)(zi)(zi)(zi)孿(luan)(luan)(luan)(luan)生(sheng)(sheng)，作為人的(de)(de)(de)(de)(de)(de)意識(shi)世(shi)界的(de)(de)(de)(de)(de)(de)產物(wu)(wu)，可(ke)以(yi)起到(dao)(dao)連接(jie)(jie)人的(de)(de)(de)(de)(de)(de)意識(shi)世(shi)界與(yu)物(wu)(wu)理世(shi)界的(de)(de)(de)(de)(de)(de)橋(qiao)梁(liang)和紐帶作用(yong)(yong)(yong)。但數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)字(zi)(zi)(zi)(zi)孿(luan)(luan)(luan)(luan)生(sheng)(sheng)，本(ben)(ben)就是(shi)信息世(shi)界的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)部分(fen)，如(ru)(ru)果(guo)(guo)說數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)字(zi)(zi)(zi)(zi)孿(luan)(luan)(luan)(luan)生(sheng)(sheng)，能(neng)(neng)夠(gou)起到(dao)(dao)連接(jie)(jie)物(wu)(wu)理世(shi)界和信息世(shi)界的(de)(de)(de)(de)(de)(de)橋(qiao)梁(liang)和紐帶作用(yong)(yong)(yong)，則存(cun)在(zai)著(zhu)邏輯(ji)上遞歸的(de)(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)一(yi)(yi)致的(de)(de)(de)(de)(de)(de)缺陷。
小結
現實中的任何含義(yi)下的數(shu)(shu)字(zi)孿(luan)(luan)(luan)(luan)生(sheng)，總(zong)可(ke)以看到(dao)(dao)來(lai)自(zi)NASA或AFRL數(shu)(shu)字(zi)孿(luan)(luan)(luan)(luan)生(sheng)定(ding)義(yi)的身(shen)影，如(ru)果看不到(dao)(dao)這種身(shen)影，卻也總(zong)能看到(dao)(dao)Michael Grieves數(shu)(shu)字(zi)孿(luan)(luan)(luan)(luan)生(sheng)定(ding)義(yi)的身(shen)影，更(geng)多的是這兩種數(shu)(shu)字(zi)孿(luan)(luan)(luan)(luan)生(sheng)內涵的混用。比如(ru)，著名(ming)的工業軟件廠商西門子(zi)，就提出了(le)其數(shu)(shu)字(zi)孿(luan)(luan)(luan)(luan)生(sheng)的產品體系，將(jiang)其眾多產品統(tong)一(yi)在數(shu)(shu)字(zi)孿(luan)(luan)(luan)(luan)生(sheng)的概(gai)念之(zhi)下，見下圖。西門子(zi)對數(shu)(shu)字(zi)孿(luan)(luan)(luan)(luan)生(sheng)概(gai)念的使用，達到(dao)(dao)了(le)無(wu)與(yu)倫比的高度。
