Không giống như cặp song sinh kỹ thuật số truyền thống, chủ yếu được sử dụng để giám sát và phân tích, cặp song sinh kỹ thuật số thực thi là các mô hình năng động, hoạt động có thể phản ứng với đầu vào, mô phỏng các kịch bản
và đưa ra quyết định một cách tự chủ hoặc với sự can thiệp của con người. Bộ đôi kỹ thuật số thực thi (hoặc xDT). Nói một cách đơn giản, xDT là cặp song sinh kỹ thuật số trên một con chip. XDT sử dụng dữ liệu từ một số lượng (tương đối) nhỏ các cảm biến được nhúng trong sản phẩm vật lý để thực hiện mô phỏng thời gian thực bằng cách sử dụng các mô hình bậc giảm. Từ số lượng cảm biến nhỏ đó, nó có thể dự đoán trạng thái vật lý tại bất kỳ điểm nào trên vật thể (ngay cả ở những nơi không thể đặt cảm biến).
Mô phỏng và tương tác thời gian thực
xDT có khả năng mô phỏng hành vi và hiệu suất của tài sản vật lý hoặc hệ thống trong thời gian thực. Chúng có thể đáp ứng các đầu vào, mô phỏng các điều kiện hoạt động khác nhau và tương tác với các hệ thống bên ngoài hoặc người dùng một cách linh hoạt.
Tự chủ và ra quyết định
xDT có thể đưa ra quyết định một cách tự chủ dựa trên các quy tắc, thuật toán hoặc mô hình học máy được xác định trước. Họ có thể phân tích dữ liệu, dự đoán kết quả và thực hiện các hành động để tối ưu hóa hiệu suất hoặc đáp ứng với các điều kiện thay đổi.
Điều
khiển vòng kín
xDT thường hoạt động trong một hệ thống điều khiển vòng kín, nơi dữ liệu thời gian thực từ các cảm biến và thiết bị truyền động được đưa trở lại mô hình ảo để điều chỉnh các thông số, tối ưu hóa hiệu suất và duy trì các điều kiện hoạt động mong muốn.
Phân tích dự đoán và tối ưu hóa
xDT sử dụng phân tích dự đoán và các kỹ thuật tối ưu hóa để dự báo hành vi trong tương lai, xác định các vấn đề hoặc cơ hội tiềm ẩn và đề xuất các hành động để cải thiện hiệu suất hoặc giảm thiểu rủi ro.
Tích hợp với công nghệ IoT và AI
xDT tận dụng cảm biến Internet of Things (IoT), kết nối và thuật toán trí tuệ nhân tạo (AI) để thu thập dữ liệu thời gian thực, phân tích các mẫu phức tạp và đưa ra quyết định sáng suốt. Họ cũng có thể kết hợp các mô hình học máy để hành vi thích ứng và cải tiến liên tục.
Thích ứng động và học
xDT có khả năng học hỏi từ kinh nghiệm và thích ứng với những thay đổi của môi trường hoặc điều kiện hoạt động theo thời gian. Họ có thể liên tục cập nhật các mô hình, thông số và chiến lược của họ dựa trên dữ liệu và phản hồi mới.
Cặp
song sinh kỹ thuật số thực thi tìm thấy các ứng dụng trong các ngành công nghiệp khác nhau, bao gồm sản xuất, năng lượng, giao thông vận tải, chăm sóc sức khỏe và thành phố thông minh. Chúng cho phép bảo trì dự đoán, vận hành tự động, tối ưu hóa các quy trình và hỗ trợ quyết định trong các hệ thống phức tạp, nơi giám sát và kiểm soát thời gian thực là rất quan trọng. Nhìn chung, cặp song sinh kỹ thuật số thực thi đại diện cho sự phát triển tiếp theo trong công nghệ sinh đôi kỹ thuật số, cung cấp khả năng nâng cao cho mô phỏng thời gian thực, ra quyết định và tối ưu hóa các tài sản và hệ thống vật lý. Bộ đôi kỹ thuật số thực thi là một dạng tiên tiến của cặp song sinh kỹ thuật số không chỉ đại diện cho một bản sao ảo của tài sản hoặc hệ thống vật lý mà còn có khả năng thực thi, mô phỏng và tương tác với mô hình ảo trong thời gian thực.
Mô hình dựa trên
vật lý Một cặp
song sinh kỹ thuật số thực thi dựa trên vật lý dựa trên các mô hình toán học mô tả hành vi vật lý của hệ thống đang được sao chép. Các mô hình này thường dựa trên các nguyên tắc cơ bản của vật lý, chẳng hạn như cơ học, nhiệt động lực học, động lực học chất lỏng, điện từ, v.v. Bằng cách giải các phương trình chi phối các hiện tượng vật lý này, cặp song sinh kỹ thuật số có thể mô phỏng hành vi của hệ thống thế giới thực trong một môi trường ảo.
Mô phỏng các quá trình vật lý Sinh
đôi kỹ thuật số mô phỏng các quá trình vật lý và tương tác trong hệ thống bằng cách sử dụng các mô hình dựa trên vật lý. Điều này cho phép nó dự đoán hệ thống sẽ hoạt động như thế nào trong các điều kiện hoạt động, đầu vào và kịch bản khác nhau.
Mô phỏng thời gian thực
Một cặp song sinh kỹ thuật số thực thi dựa trên các mô hình vật lý có thể mô phỏng hành vi của hệ thống vật lý trong thời gian thực hoặc gần thời gian thực. Điều này cho phép tương tác năng động và ra quyết định dựa trên trạng thái hiện tại của hệ thống và môi trường của nó.
Điều
khiển vòng kín Cặp
song sinh kỹ thuật số thực thi dựa trên vật lý thường hoạt động trong một hệ thống điều khiển vòng kín, nơi dữ liệu thời gian thực từ các cảm biến và thiết bị truyền động được sử dụng để điều chỉnh các thông số mô phỏng và kiểm soát hành vi của mô hình ảo. Điều này cho phép bộ đôi kỹ thuật số duy trì các điều kiện hoạt động mong muốn và tối ưu hóa hiệu suất.
Xác thực và xác minh Các
mô hình dựa trên vật lý được sử dụng trong cặp song sinh kỹ thuật số thực thi phải được xác nhận và xác minh để đảm bảo độ chính xác và độ tin cậy của chúng. Điều này liên quan đến việc so sánh kết quả mô phỏng với các phép đo trong thế giới thực và dữ liệu thực nghiệm để xác nhận rằng cặp song sinh kỹ thuật số đại diện chính xác cho hệ thống vật lý.
Mặc dù mô hình hóa dựa trên vật lý thường được sử dụng trong các cặp song sinh kỹ thuật số thực thi, điều quan trọng cần lưu ý là các phương pháp mô hình hóa khác, chẳng hạn như mô hình hóa dựa trên dữ liệu, mô hình thực nghiệm hoặc mô hình lai kết hợp vật lý và kỹ thuật định hướng dữ liệu, cũng có thể được sử dụng tùy thuộc vào các yêu cầu cụ thể và hạn chế của ứng dụng.
