Цифровой двойник представляет собой цифровую копию физического объекта или процесса, которая помогает оптимизировать эффективность используемых ресурсов. При стремительном развитии технологий и цифровизации различных сфер жизни концепция цифрового двойника становится всё более востребованной.
История развития концепции цифрового двойника
Зеркальные миры. Профессор компьютерных наук в Йельском университете Дэвид Хиллел Гелернтер в 1991 представил концепцию моделей, имитирующих физическое пространство, опирающихся на данные из реального мира. Зеркальные миры предлагают программную модель реальной среды обитания человека.
Слабым местом концепции было отсутствие актуальных данных для формирования модели в текущем моменте.
Модель зеркальных пространств. Концепция впервые описана Майклом Гривзом в 2002 году в Мичиганском университете.
Майкл Гривз — главный научный сотрудник в области передового производства и исполнительный вице-президент по операциям в Технологическом институте Флориды. Взяв за основу идею формирования программной модели среды обитания человека, он сделал акцент на связующий механизм обмена данными между реальным и виртуальным пространством.
Модель зеркалирования информации. Развивая концепцию зеркальных пространств, Майкл Гривз в 2006 году стал разрабатывать для одного реального пространства несколько виртуальных аналогов.
Новый подход позволял предвосхищать различные сценарии развития ситуации в зависимости от изменения параметров данных. Концепция не находила практического применения из-за недостаточного уровня вычислительных мощностей.
Цифровой двойник
В 2010 году НАСА опубликовало дорожную карту интегрированных технологий. В дорожной карте использовалось понятие «цифровой двойник». Он был описан так: «Цифровой двойник — это интегрированная мультифизическая, многомасштабная симуляция транспортного средства или системы, в которой используются наилучшие доступные физические модели, обновления датчиков, история парка и т. д., чтобы отразить жизнь соответствующего летающего близнеца».
Публикация дорожной карты наряду с ростом вычислительных мощностей компьютеров активизировала интерес к теме создания цифровых двойников.
Применение технологии цифрового двойника
Начиная с 2011 года технологию цифрового двойника начинают использовать для расчётов предельных сроков эксплуатации самолётов. Наряду с этим концепция становится востребованной в промышленности, урбанистике, медицине. Город-государство Сингапур использует подробную виртуальную модель самого себя в проектах городского планирования, технического обслуживания и обеспечения готовности к стихийным бедствиям. Цифровые двойники применяются при разработке персонализированных протоколов лечения.
Цифровые двойники в образовании
Использование цифровых двойников в различных сферах доказало свою практическую состоятельность. Логичным развитием концепции стала дискуссия об интеграции её в сферу образования.
Многие образовательные платформы, формирующие банк данных по учащемуся, используют подобные решения для выстраивания индивидуальной траектории. Сами перспективы концепции гораздо шире. Цифровой образовательный двойник потенциально сможет генерировать разнообразные данные, получаемые из различных систем. Данные будут использоваться для моделирования сценариев поведения, формирования персонифицированной образовательной траектории учащихся. Цифровой образовательный двойник, как предполагается, позволит предвосхитить результат.
© Гимназист