Ученые продвинулись в создании «цифровых близнецов»

Вторник, 15 июня 2021 г.

Следите за нами в ВКонтакте, Facebook'e и Twitter'e

Концепция «цифровых близнецов» была сформулирована довольно давно, но до сих пор у нас нет технологий для ее реализации. Ученые предложили использовать для создания таких систем вероятностную графическую модель.

Цифровые близнецы могут спасти множество жизней и предотвратить большое количество чрезвычайных ситуаций. Но практическая реализация таких программ очень сложна. Ученые предложили создать такие системы при помощи вероятностной графической модели

Представьте себе: беспилотник доставки получает незначительные повреждения во время полета. Должен ли он приземлиться немедленно, продолжить движение, как обычно, или прибыть в новое место назначения? «Цифровой близнец» — компьютерная модель дрона, которая летела по тому же маршруту и теперь испытывает те же повреждения в виртуальном мире, может помочь принять правильное решение.

Прототипы цифровых близнецов уже есть в руках людей — компьютерные модели помогают просчитать конструкцию зданий, дизайн интерьеров, план города и даже реакцию человеческого организма на комбинацию препаратов. Но для каждого конкретного случая сегодня создается своя программа, у которой, тем не менее, довольно узкая область применения. Поэтому исследователи со всего мира ищут способ создать более обширные модели, способные учитывать сразу множество деталей при проектировании виртуального близнеца.

В новом исследовании ученые показали, что математическое представление, называемое вероятностной графической моделью, может стать основой для системы цифровых близнецов. Она заточена под управление беспилотниками в автономном режиме и призвана помочь в принятии наиболее правильных решений при внештатных ситуациях. 

Модель исследователей математически связывает физическую и цифровую динамические системы при помощи двухстороннего обмена данными в реальном времени. В случае беспилотника, например, параметры цифрового близнеца сначала калибруются с помощью данных, собранных с физического объекта так, чтобы виртуальный двойник был как можно сильнее похож на своего реального собрата. 

Поскольку общее состояние БПЛА изменяется с течением времени (в частности, в результате механического износа), эти изменения фиксируются цифровым двойником и используются для обновления его собственного состояния так, чтобы оно соответствовало физическому беспилотнику. Этот цифровой двойник может затем предсказать, что произойдет с физическим объектом в будущем, а последний сможет использовать полученную информацию для принятия решений.

Графическая модель позволяет каждому цифровому двойнику опираться на одну и ту же базовую вычислительную модель, но каждый физический актив должен поддерживать уникальное «цифровое состояние», которое определяет уникальную конфигурацию этой модели.

Работа опубликована в журнале Nature Computational Science.

Следите за нами в ВКонтакте, Facebook'e и Twitter'e


Просмотров: 192
Рубрика: Hi-Tech
(CY)

Архив новостей / Экспорт новостей

Ещё новости по теме:

RosInvest.Com не несет ответственности за опубликованные материалы и комментарии пользователей. Возрастной цензор 16+.

Ответственность за высказанные, размещённую информацию и оценки, в рамках проекта RosInvest.Com, лежит полностью на лицах опубликовавших эти материалы. Использование материалов, допускается со ссылкой на сайт RosInvest.Com.

Skype: rosinvest.com (Русский, English, Zhōng wén).

Архивы новостей за: 2018, 2017, 2016, 2015, 2014, 2013, 2012, 2011, 2010, 2009, 2008, 2007, 2006, 2005, 2004, 2003