《数字孪生体技术白皮书》重磅发布（附完整版下载）( 三 ) 导读：这几年

4. 先觉
如果说“先知”是依据物理对象的确定规律和完整机理来预测数字孪生体的未来，那么“先觉”就是依据不完整的信息和不明确的机理通过工业大数据和机器学习技术来预感未来。如果要求数字孪生体越来越智能和智慧，就不应局限于人类对物理世界的确定性知识。其实人类本身就不是完全依赖确定性知识而领悟世界的。
5. 共智
“共智”是通过云计算技术实现不同数字孪生体之间的智慧交换和共享，其隐含的前提是单个数字孪生体内部各构件的智慧首先是共享的。
所谓“单个”数字孪生体是人为定义的范围，多个数字孪生单体可以通过“共智”形成更大和更高层次的数字孪生体，这个数量和层次可以是无限的。众多数字孪生体在“共智”过程中必然存在大量的数字资产的交易，区块链则提供了最佳交易机制。
04 数字孪生体核心技术从数字孪生系统参考架构可见：

建模、仿真和基于数据融合的数字线程是数字孪生体的三项核心技术；
能够做到统领建模、仿真和数字线程的系统工程和MBSE ，则成为数字孪生体的顶层框架技术；
物联网是数字孪生体的底层伴生技术；
而云计算、机器学习、大数据、区块链则是数字孪生体的外围使能技术（表A-1）。

文章插图
表A-1 数字孪生体成熟度模型、关键特征和关键技术
1. 建模
“数化”是对物理世界数字化的过程。这个过程需要将物理对象表达为计算机和网络所能识别的数字模型。建模的目的是将我们对物理世界或问题的理解进行简化和模型化。而数字孪生体的目的或本质是通过数字化和模型化，用信息换能量，以更少的能量消除各种物理实体，特别是复杂系统的不确定性。
所以建立物理实体的数字化模型或信息建模技术是创建数字孪生体、实现数字孪生的源头和核心技术，也是“数化”阶段的核心。
2. 物联网
“数化”中的另一层意思是物理世界本身的状态变为可以被计算机和网络所能感知、识别和分析，这些状态包括位置、属性、性能等。物联网技术为原子化向比特化转变提供了完整的解决方案。同时物联网为物理对象和数字对象之间的“互动”提供了通道。
3. 数字线程
“互动”是数字孪生体的一个重要特征，主要是指物理对象和数字对象之间的动态互动，当然也隐含了物理对象之间的互动以及数字对象之间的互动。前两者通过物联网实现，而后者则是通过数字线程实现。能够实现多视图模型数据融合的机制或引擎是数字线程技术的核心。
4. 仿真
“先知”是指对物理世界的动态预测。这需要数字对象不仅表达物理世界的几何形状，更需要数字模型中融入物理规律和机理，这是仿真世界的特长。仿真技术不仅建立物理对象的数字化模型，还要根据当前状态，通过物理学规律和机理来计算、分析和预测物理对象的未来状态。
物理对象的当前状态则通过物联网和数字线程获得。这种仿真不是对一个阶段或一种现象的仿真，应是全周期和全领域的动态仿真，譬如产品仿真、虚拟试验、制造仿真、生产仿真、工厂仿真、物流仿真、运维仿真、组织仿真、流程仿真、城市仿真、交通仿真、人群仿真、战场仿真等。
5. 虚拟现实
人类通过屏幕与数字世界交互不仅不直观、不真实，而且交互的深度受到巨大限制。
虚拟现实（VR）、增强现实（AR）及混合现实（MR）等三种技术提供的深度沉浸技术让人类与数字世界的交互方式与物理世界类似，使数字世界在感官和操作体验上更加接近物理世界，让“孪生”一词变得更为精妙。
但在数字世界中，人类又具有超人般的特异功能，可以无限驾驭数字世界，如穿墙而过、隔空取物、时空穿越、变换大小等，将数字孪生体的应用推向极致。