Цифровой двойник: ценности, проблемы и факторы обеспечения с точки зрения моделирования

Цифровой двойник можно определить как виртуальное представление физического объекта, создаваемое с использованием данных и симуляторов для прогнозирования, оптимизации, мониторинга, управления в реальном времени и повышения качества принятия решений. Последние достижения в области вычислительных конвейеров, многополевых решателей, искусственного интеллекта, кибернетики больших данных, а также инструментов обработки и управления данными приближают реализацию потенциала цифровых двойников и их воздействия на общество. Цифровое двойницирование в настоящее время является важным и быстро развивающимся направлением во многих областях применения. Цифровой двойник, также называемый вычислительной мегамоделью, тенью устройства, зеркальной системой, аватаром или синхронизированным виртуальным прототипом, несомненно, играет преобразующую роль не только в проектировании и эксплуатации киберфизических интеллектуальных систем, но и в развитии модульности междисциплинарных систем для преодоления фундаментальных барьеров, которые не устраняются современными эволюционными методами моделирования. В данной работе рассматривается современное состояние методологий и методов, связанных с созданием цифровых двойников, преимущественно с точки зрения моделирования. Наша цель — представить подробный обзор текущих проблем и обеспечивающих технологий, а также рекомендации и выводы для различных заинтересованных сторон.