В качестве итогов серии публикаций по развитию робототехники и, подражая Айзеку Азимову, мы сформулировали три базовых правила построения цифровых двойников нефтегазовых технологических процессов.
Правило 1. Построение цифровых двойников осуществляется на основе гибридных имитационных моделей.
Гибридные модели – имитирующие реальные процессы закономерности, построенные на основе больших языковых (ИИ) и математических моделей, области применимости которых определяются оптимальным (допустимым) соотношением ресурсов и результата. Для сложных процессов, например, может применяться ИИ, а для понятных и изолируемых процессов – строгие модели, основанные на математических функциях. При этом, ИИ модели должны обучаться на фактических данных, включающих в себя, в т.ч., граничные условия, определяющие прохождение технологического процесса по результатам натурных экспериментов, или на результатах имитации процесса на достоверных физико-математических зависимостях.
Правило 2. В построении имитационных моделей для цифрового двойника опираются на принцип минимализма.
Гибридные имитационные модели должны состоять из достаточно необходимых для выполнения задач по анализу и прогнозированию технологического процесса физико-математических зависимостей и артефактов ИИ. Совокупные ресурсозатраты должны минимизироваться при условии решения поставленной задачи.
Правило 3. Настройка (обучение) моделей, составляющих цифровой двойник, осуществляется на этапе отладки технологического процесса.
Как правило, в первые месяцы после ввода объекта в эксплуатацию, персоналом проводится отладка технологического процесса, в рамках которого получается массив данных. Данный массив является первичным материалом для обучения имитационной модели, верификации ее точности. Отладка становится ключевым этапом, с т.з. придания ЦД работоспособности, где впервые появляются достоверные данные.
Работу над уточнением этих принципов мы продолжим в рамках мастерской цифровизации Комитета по обустройству месторождений
Исмагилов Ринат, Атнагулов Альберт. Мастерская инжиниринга Комитета по обустройству месторождений ИНТИ