隨著數(shù)字科技的發(fā)展，另一種形態(tài)的雙胞胎正從概念走向生活,，出現(xiàn)在大眾面前,，那就是“數(shù)字雙胞胎”。

今年小年夜的央視網(wǎng)絡(luò)春晚,，就讓觀眾見(jiàn)識(shí)到了數(shù)字雙胞胎的魅力,。

2019央視網(wǎng)絡(luò)春晚被不少觀眾奉為“最時(shí)髦網(wǎng)春”，滿滿黑科技融合春節(jié)氛圍,。其中虛擬主持人“小小撒”更是成為新晉“網(wǎng)紅”,，令央視名嘴本尊撒貝寧也自嘆不如。

“小小撒”和撒貝寧長(zhǎng)相如出一轍,，被撒貝寧親切喚作“失散多年的孿生兄弟”,，他一出場(chǎng)，撒貝寧就忍不住打量了良久：“我的天,，我感覺(jué)像照鏡子一樣,。”感受到了小撒的震撼，“小小撒”更是“戲精上身”——“小撒,，別老盯著我,。”

當(dāng)晚，和“小小撒”一起亮相的還有央視名嘴朱迅,、高博,、龍洋的孿生人工智能主持人——“朱小迅”、“高小博”、“龍小洋”,。

其中,，“朱小迅”一襲白衣戰(zhàn)袍，穩(wěn)重端莊,，如仙女下凡,，現(xiàn)場(chǎng)觀眾不吝稱贊：朱小迅是四千年一遇的最美虛擬主持人。四位虛擬主持人還齊刷刷列隊(duì)和“富察皇后”秦嵐一起,，給全國(guó)觀眾送上了春節(jié)祝福,，“祝大家新春發(fā)財(cái)走鴻運(yùn)! 幸福安康春到夏！金秋豐收好生活,！冬天健康又吉祥,！”

他們逗趣的樣子，靈活的口條,，讓撒貝寧嘆為觀止：春夏秋冬,，四位虛擬主持人送祝福一送就是一整年啊。

他們看上去之所以與撒貝寧等人真假難辨,，是因?yàn)檫@些視覺(jué)數(shù)據(jù)是用3D掃描儀收集的，當(dāng)然,，那只是創(chuàng)造“人類AI版”過(guò)程的起點(diǎn),。

建立在深度學(xué)習(xí)原理基礎(chǔ)上的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)被用來(lái)記錄主體的嗓音作為輸入數(shù)據(jù)，并記錄主體的行為和動(dòng)作等個(gè)人數(shù)據(jù),，由此就可以再現(xiàn)他們的說(shuō)話模式和性格特點(diǎn),。

“我們捕捉嗓音數(shù)據(jù)，然后人工智能會(huì)學(xué)習(xí)你的嗓音特征,，并能以你的嗓音生成新的內(nèi)容——說(shuō)話或者唱歌,。而且還不僅僅能用你的母語(yǔ)……它還能夠以你的嗓音用你根本不會(huì)講的語(yǔ)言生成內(nèi)容。就拿我來(lái)說(shuō)吧,，我也許會(huì)用英語(yǔ)錄制數(shù)據(jù),，但我的個(gè)人AI能講中文、日語(yǔ)或韓語(yǔ),?！?/span> 偶邦公司首席執(zhí)行官尼基爾·賈因說(shuō)。

他表示,，“雖然這個(gè)節(jié)目向龐大的受眾群體展示了公司的技術(shù),，但個(gè)人AI（PAI）的潛力不止于此,，它可能會(huì)給社會(huì)的許多領(lǐng)域帶來(lái)革命性變化?！?/span>

現(xiàn)在,，偶邦公司正在致力于打造由人工智能驅(qū)動(dòng)的醫(yī)生、護(hù)士和教師以及備受矚目的虛擬名人,。其中,，名人“數(shù)字雙胞胎”將是利潤(rùn)豐厚的人工智能技術(shù)應(yīng)用案例，這樣,，粉絲們就有了與偶像互動(dòng)的新方法，市場(chǎng)十分廣闊,。

就目前而言,，偶邦已不局限于打造AI名人，他們正在擴(kuò)大業(yè)務(wù)范圍,，并開(kāi)始調(diào)研這項(xiàng)技術(shù)的更“嚴(yán)肅”應(yīng)用,。

賈因說(shuō)：“我們正在向醫(yī)療領(lǐng)域進(jìn)軍，推出虛擬醫(yī)生和護(hù)士,，他們能夠與患者互動(dòng)并提供非臨床建議,，回答有關(guān)健康的提問(wèn)或進(jìn)行提醒。我們還在教育等領(lǐng)域努力打造虛擬教師,?！?/span>

另一個(gè)潛在用途是零售，偶邦正在與亞洲知名零售商K11合作開(kāi)發(fā)“虛擬前臺(tái)”AI,，為網(wǎng)上購(gòu)物體驗(yàn)增添一絲（人工）人性色彩,。

在這次晚會(huì)中,，撒貝寧,、朱迅、高博和龍洋的數(shù)字雙胞胎“小小撒”“朱小迅”“高小博”“龍小洋”以實(shí)體形像展現(xiàn)在我們面前,。

“數(shù)字化雙胞胎”是一種擬人化的說(shuō)法,，分別指的是現(xiàn)實(shí)世界以及利用數(shù)字化技術(shù)營(yíng)造的與現(xiàn)實(shí)世界對(duì)稱的數(shù)字化鏡像。

如果以家用電腦為例,，Word文檔和打印出來(lái)的文稿就是一對(duì)雙胞胎,。以導(dǎo)航軟件為例，城市中的實(shí)體道路和軟件中的虛擬道路也是一對(duì)“數(shù)字化雙胞胎”,；人們?cè)趯?dǎo)航軟件中模擬交通場(chǎng)景,，做出最佳出行決策，就是”數(shù)字化雙胞胎”技術(shù)在日常生活中的一種應(yīng)用,。

根據(jù)目前所看到的資料,，Digital Twin一詞由美國(guó)密歇根大學(xué)的Michael Grieves教授,，于2003年在他所講授的PLM（產(chǎn)品生命周期管理）課程上引入，并且于2014年在其所撰寫(xiě)的“Digital Twin： Manufacturing Excellencethrough Virtual Factory Replication”白皮書(shū)中進(jìn)行了詳細(xì)的闡述,?！?/span>

美國(guó)國(guó)防部、PTC公司,、西門(mén)子公司,、達(dá)索公司等都在2014年接受了“Digital Twin”這個(gè)術(shù)語(yǔ)，并開(kāi)始在市場(chǎng)宣傳中使用,。

如美國(guó)國(guó)防部提出利用Digital Twin技術(shù),，用于航空航天飛行器的健康維護(hù)與保障。

首先在數(shù)字空間建立真實(shí)飛機(jī)的模型,，并通過(guò)傳感器實(shí)現(xiàn)與飛機(jī)真實(shí)狀態(tài)完全同步,，這樣每次飛行后，根據(jù)結(jié)構(gòu)現(xiàn)有情況和過(guò)往載荷,，及時(shí)分析評(píng)估是否需要維修,，能否承受下次的任務(wù)載荷等。

需要指出的是,，他們都是使用的“Digital Twin”,，而不是“Digital Twins”。Digital Twin或譯“數(shù)字孿生”或譯“數(shù)字鏡像”,，通常大家更愿意使用俗稱,，也就是“數(shù)字雙胞胎”。

Digital Twin的產(chǎn)生更多地來(lái)自計(jì)算機(jī)輔助類軟件尤其是仿真軟件,，最初的應(yīng)用是針對(duì)物理實(shí)體空間建立數(shù)字化的虛擬環(huán)境,，當(dāng)然，這二者是完全獨(dú)立的,，沒(méi)有任何關(guān)聯(lián),。

“軟件定義一切”讓二者進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和指令交互變成了現(xiàn)實(shí)，Digital Twin的概念逐步建立,，因此,，Digital Twin從開(kāi)始產(chǎn)生就與智能制造密切相關(guān)，是智能制造的基本要素,。

“到了2035年,，當(dāng)航空公司接收一架飛機(jī)的時(shí)候，將同時(shí)還驗(yàn)收另外一套數(shù)字模型,。每個(gè)飛機(jī)尾號(hào),，都伴隨著一套高度詳細(xì)的數(shù)字模型?！泵绹?guó)《航空周報(bào)》兩年前就迫不及待地做出這樣的預(yù)測(cè),。

“數(shù)字雙胞胎”與建模仿真技術(shù)曾被稱作智能制造業(yè)的下一波浪潮,，工業(yè)4.0也要求，若要虛和實(shí)的互動(dòng)以及相互增強(qiáng),，數(shù)字化模型必須先出現(xiàn),。

智能制造是工業(yè)4.0的核心要素，“數(shù)字雙胞胎（Digital Twin）”又是實(shí)現(xiàn)智能制造的必經(jīng)之路,。

“數(shù)字雙胞胎”構(gòu)建了虛實(shí)兩個(gè)企業(yè)體系,，虛實(shí)之間實(shí)時(shí)進(jìn)行指令交互和數(shù)據(jù)傳輸，實(shí)現(xiàn)了制造業(yè)的智能化,；而IT,、OT、CT融合,，是構(gòu)建“數(shù)字雙胞胎”的基礎(chǔ),，3T和“數(shù)字雙胞胎”技術(shù)的實(shí)踐能夠加速智能制造快速落地。

隨著工業(yè)4.0的推進(jìn),，尤其是互聯(lián)網(wǎng)對(duì)制造業(yè)的入侵，全球制造強(qiáng)國(guó)都在積極布局產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略,，與前三次工業(yè)革命一樣,，第四次工業(yè)革命也呈現(xiàn)出了比較明顯的特點(diǎn)，以互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)化,、工業(yè)智能化為代表,，即數(shù)字化創(chuàng)新工業(yè)生產(chǎn)，信息技術(shù)與工業(yè)制造深度融合,。大數(shù)據(jù),、物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),、人工智能,、區(qū)塊鏈、生態(tài)賦能,、產(chǎn)業(yè)下沉,、智能制造等概念不斷地在沖擊從業(yè)者的視野，究其原因就是互聯(lián)網(wǎng)線上紅利已到頂端,，科技發(fā)展需要回歸制造業(yè),，回歸實(shí)體經(jīng)濟(jì)，傳統(tǒng)制造亟待轉(zhuǎn)型,。

專家表示,，“數(shù)字雙胞胎”與智能制造天然匹配，是制造企業(yè)實(shí)現(xiàn)工業(yè)4.0戰(zhàn)略目標(biāo)的關(guān)鍵技術(shù),，通過(guò)將產(chǎn)品制造過(guò)程的所有階段數(shù)據(jù)與智能設(shè)備連接,，實(shí)現(xiàn)虛擬與物理數(shù)據(jù)的同步,。

“數(shù)字雙胞胎”的核心是基于模型的系統(tǒng)控制，數(shù)字化是前提,，首先要廣泛收集設(shè)備數(shù)據(jù),，通過(guò)嵌入在各類設(shè)備的傳感器實(shí)時(shí)采集工廠數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)字化建模,，也即基于模型的定義MBD（Model Based Definition）,。

數(shù)字模型建立后，基于模型進(jìn)行軟件系統(tǒng)開(kāi)發(fā)MES（Manufacturing ExecutionSystem,，生產(chǎn)執(zhí)行管理系統(tǒng),，俗稱二級(jí)系統(tǒng)），MES通過(guò)模型仿真,、反饋,、修正，形成數(shù)據(jù)閉環(huán),，對(duì)機(jī)器生產(chǎn)進(jìn)行事先預(yù)警,，可監(jiān)測(cè)產(chǎn)品制造全過(guò)程管理，形成基于模型的虛擬化企業(yè)MBE（Model Based Enterprise）和基于自動(dòng)化技術(shù)的現(xiàn)實(shí)企業(yè),，數(shù)據(jù)在現(xiàn)實(shí)和虛擬之間傳輸,，指令在兩個(gè)空間交互。MBE在已有的MBD基礎(chǔ)上建立了一個(gè)集成協(xié)同環(huán)境,，基于單一數(shù)據(jù)源開(kāi)展工作,，能有效縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期，改善生產(chǎn)環(huán)境,，提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率,，是智能制造的最佳實(shí)踐。

近日，《數(shù)字雙胞胎,、AI驅(qū)動(dòng)顛覆2019年企業(yè)運(yùn)營(yíng)模式》一文作出三大預(yù)測(cè)：

預(yù)測(cè)一：2019年,，人工智能和物聯(lián)網(wǎng)將開(kāi)始融合,，以產(chǎn)生一種新的自動(dòng)化模式。

預(yù)測(cè)二：數(shù)字化雙胞胎將開(kāi)啟新的全景和視角,，幫助企業(yè)第一次真正的看清其所有業(yè)務(wù),。

預(yù)測(cè)三：大多數(shù)公司對(duì)區(qū)塊鏈的認(rèn)知將在2019年發(fā)生重大變化，因?yàn)楦嗟墓緦?huì)把區(qū)塊鏈看成有助于業(yè)務(wù)的創(chuàng)新產(chǎn)物,。

根據(jù)Gartner預(yù)測(cè),，到2021年，所有大型工業(yè)公司中有一半將使用數(shù)字雙胞胎,，從而使效率提高10％,。

數(shù)字雙胞胎的引入國(guó)內(nèi)僅僅幾年時(shí)間，目前處于初步探索與實(shí)踐環(huán)節(jié),，距離廣泛應(yīng)用還有很長(zhǎng)的路要走,。

目前，數(shù)字雙胞胎技術(shù)還面臨著諸多難題,，主要可分為三類：

一是高仿真度,，高保真度的仿真建模是構(gòu)建數(shù)字雙胞胎體系的關(guān)鍵，數(shù)字雙胞胎作為物理實(shí)體在數(shù)字空間的超寫(xiě)實(shí)動(dòng)態(tài)模型,，產(chǎn)品虛擬模型的高精度性,、多物理場(chǎng)建模、高保真度響應(yīng)模擬等是首要解決的技術(shù)難題,。

二是數(shù)據(jù)收集，由于數(shù)字孿生技術(shù)的應(yīng)用以海量數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),，并且是基于全要素,、全生命周期的數(shù)據(jù)，而有關(guān)這些數(shù)據(jù)所涉及的先進(jìn)傳感器技術(shù),、自適應(yīng)感知,、精確控制與執(zhí)行技術(shù)等難題急需攻關(guān)。

三是實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與健康預(yù)測(cè)技術(shù)也尚待完善,，實(shí)時(shí)和預(yù)測(cè)是數(shù)字孿生的核心要素,，一方面物理產(chǎn)品的數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)反映在數(shù)字孿生體系中，另一方面,，數(shù)字孿生基于感知的大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析決策,，進(jìn)而控制物理產(chǎn)品，而其中離不開(kāi)相應(yīng)的高實(shí)時(shí)性數(shù)據(jù)交互,、高置信度仿真預(yù)測(cè),、超級(jí)計(jì)算能力等技術(shù)能力。此外,，新的設(shè)計(jì)檢驗(yàn)方法仍需進(jìn)一步探索,，使物理模式的實(shí)驗(yàn)結(jié)果更準(zhǔn)確,、更接近真實(shí)的工況，為數(shù)字孿生體的推演提供可靠的數(shù)據(jù)支撐,。

目前中國(guó)制造業(yè)正處于轉(zhuǎn)型升級(jí)的關(guān)鍵時(shí)期,，通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù),、人工智能和實(shí)體經(jīng)濟(jì)深度融合,，使得中國(guó)制造競(jìng)爭(zhēng)力得到大幅提升。未來(lái),，數(shù)字雙胞胎也可結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)采集,、大數(shù)據(jù)處理和人工智能建模分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)過(guò)去發(fā)生問(wèn)題的診斷,、當(dāng)前狀態(tài)的評(píng)估以及未來(lái)趨勢(shì)的預(yù)測(cè),，并給予分析結(jié)果，模擬各種可能性,，提供更全面的決策支持,。