Erinevalt traditsioonilistest digitaalkaksikutest, mida kasutatakse peamiselt jälgimiseks ja analüüsimiseks, on käivitatavad digitaalsed kaksikud aktiivsed dünaamilised mudelid, mis suudavad reageerida sisenditele, simuleerida stsenaariume
ja teha otsuseid iseseisvalt või inimese sekkumisega. Käivitatav digital twin (või xDT). Lihtsamalt öeldes on xDT kiibil olev digital twin. XdT kasutab reaalajas simulatsioonide tegemiseks vähendatud järjekorra mudelite abil reaalajas simulatsioonide tegemiseks füüsilisse tootesse sisseehitatud (suhteliselt) väikese arvu andurite andmeid. Nende väikeste andurite arvu põhjal suudab see ennustada füüsilist olekut objekti mis tahes punktis (isegi kohtades, kus andureid oleks võimatu paigutada).
Reaalajas simulatsioon ja interaktsioon
xDT on võimelised reaalajas simuleerima füüsilise vara või süsteemi käitumist ja toimivust. Nad suudavad reageerida sisenditele, simuleerida erinevaid töötingimusi ja suhelda dünaamiliselt väliste süsteemide või kasutajatega.
Autonoomia ja otsuste tegemine
xDT saab teha otsuseid autonoomselt, lähtudes eelnevalt määratletud reeglitest, algoritmidest või masinõppe mudelitest. Nad saavad analüüsida andmeid, ennustada tulemusi ja võtta meetmeid jõudluse optimeerimiseks või muutuvatele tingimustele reageerimiseks.
Suletud ahelaga juhtimine
xDT töötab sageli suletud ahelaga juhtimissüsteemis, kus andurite ja täiturite reaalajas andmed edastatakse virtuaalmudelisse tagasi, et reguleerida parameetreid, optimeerida jõudlust ja säilitada soovitud töötingimused.
Ennustav analüüs ja optimeerimine
xDT kasutab ennustavat analüüsi ja optimeerimistehnikaid tulevase käitumise prognoosimiseks, võimalike probleemide või võimaluste tuvastamiseks ning meetmete soovitamiseks tulemuslikkuse parandamiseks või riskide leevendamiseks.
Integratsioon IoT ja tehisintellekti tehnoloogiatega
xDT kasutab asjade Interneti (IoT) andureid, ühenduvuse ja tehisintellekti (AI) algoritme reaalajas andmete kogumiseks, keerukate mustrite analüüsimiseks ja teadlike otsuste tegemiseks. Need võivad sisaldada ka masinõppe mudeleid adaptiivseks käitumiseks ja pidevaks täiustamiseks.
Dünaamiline kohanemine ja õppimine
xDt on võimelised õppima kogemustest ja kohanema keskkonna või töötingimuste muutustega aja jooksul. Nad saavad pidevalt uuendada oma mudeleid, parameetreid ja strateegiaid uute andmete ja tagasiside põhjal.
Käivitatavad digitaalsed kaksikud leiavad rakendusi erinevates tööstusharudes, sealhulgas tootmises, energias, transpordis, tervishoius ja nutikates linnades. Need võimaldavad ennustavat hooldust, autonoomset toimimist, protsesside optimeerimist ja otsustustoetust keerukates süsteemides, kus reaalajas jälgimine ja juhtimine on kriitilised. Üldiselt esindavad käivitatavad digitaalsed kaksikud digitaalse kaksiktehnoloogia järgmist arengut, pakkudes täiustatud võimalusi reaalajas simulatsiooniks, otsuste tegemiseks ja füüsiliste varade ja süsteemide optimeerimiseks. Käivitatav digital twin on digitaalse kaksiku täiustatud vorm, mis mitte ainult ei esinda füüsilise vara või süsteemi virtuaalset koopiat, vaid omab ka võimet virtuaalset mudelit reaalajas käivitada, simuleerida ja sellega suhelda.
Füüsikapõhised mudelid
Füüsikal põhinev käivitatav digital twin tugineb matemaatilistele mudelitele, mis kirjeldavad korratava süsteemi füüsilist käitumist. Need mudelid põhinevad tavaliselt füüsika põhiprintsiipidel, nagu mehaanika, termodünaamika, vedeliku dünaamika, elektromagneetika jne. Lahendades neid füüsikalisi nähtusi reguleerivaid võrrandeid, saab digital twin simuleerida reaalse maailma süsteemi käitumist virtuaalses keskkonnas.
Füüsikaliste protsesside simulatsioon
digital twin simuleerib füüsikalisi protsesse ja interaktsioone süsteemis, kasutades füüsikapõhiseid mudeleid. See võimaldab tal ennustada, kuidas süsteem käitub erinevates töötingimustes, sisendites ja stsenaariumides.
Reaalajas simulatsioon
Füüsikamudelitel põhinev käivitatav digital twin võib simuleerida füüsilise süsteemi käitumist reaalajas või peaaegu reaalajas. See võimaldab dünaamilist suhtlemist ja otsuste tegemist süsteemi ja selle keskkonna praeguse seisundi põhjal.
Suletud ahelaga juhtimine
Füüsikapõhised käivitatavad digitaalsed kaksikud töötavad sageli suletud ahelaga juhtimissüsteemis, kus simulatsiooni parameetrite reguleerimiseks ja virtuaalse mudeli käitumise juhtimiseks kasutatakse andurite ja täiturite reaalajas andmeid. See võimaldab digitaalsel kaksikul säilitada soovitud töötingimused ja optimeerida jõudlust.
Valideerimine ja kontrollimine
Käivitatavates digitaalsetes kaksikudes kasutatavad füüsikapõhiseid mudeleid tuleb nende täpsuse ja usaldusväärsuse tagamiseks valideerida ja kontrollida. See hõlmab simulatsioonitulemuste võrdlemist reaalse maailma mõõtmiste ja eksperimentaalsete andmetega, et kinnitada, et digital twin esindab täpselt füüsikalist süsteemi.
Kuigi füüsikapõhist modelleerimist kasutatakse tavaliselt teostatavate digitaalsete kaksikute puhul, on oluline märkida, et sõltuvalt rakenduse konkreetsetest nõuetest ja piirangutest võib kasutada ka muid modelleerimismeetodeid, nagu andmepõhine modelleerimine, empiirilised mudelid või hübriidmudelid, mis ühendavad füüsikat ja andmepõhiseid tehnikaid.
