Цифровий двійник: Як штучний інтелект формує майбутнє

Цифровий двійник змінює правила гри, надаючи точну віртуальну копію фізичної системи для моніторингу в реальному часі, прогнозованого обслуговування та оптимізації. Модель цифрових двійників можна побачити в усьому – від складних машин до цілих міст, долаючи розрив між фізичним і цифровим світом. Постійний розвиток штучного інтелекту докорінно змінить процес створення та експлуатації цифрових моделей двійників, розширюючи межі того, чого може досягти така віртуальна копія.

Моделі цифрових двійників

Цифровий двійник – це динамічна віртуальна модель будь-якого фізичного об’єкта, процесу або системи, яка імітує реальний об’єкт в режимі реального часу. Такі моделі застосовуються для аналізу даних, моніторингу систем, прогнозування результатів та оптимізації продуктивності. Цифровий двійник дає організації глибоке розуміння того, як працює актив на будь-якому етапі його життєвого циклу. Таким чином, це підвищує ефективність, знижує витрати і сприяє прийняттю мудрих рішень. У сучасному світі ми бачимо багато прикладів використання цифрових двійників навколо нас.

Розуміння ролі штучного інтелекту у створенні моделей цифрових двійників

Штучний інтелект допомагає покращити можливості цифрових моделей двійників завдяки кращому моделюванню, моніторингу даних у реальному часі та прогнозуванню. Завдяки алгоритмам машинного навчання штучний інтелект може аналізувати великі джерела датчиків, формуючи детальну обчислювальну модель реального близнюка. Це дає змогу користувачеві передбачити поведінку системи в певній ситуації ще до того, як вона виникне, а процеси можна оптимізувати.

Майбутнє штучного інтелекту у створенні цифрових моделей близнюків

Інтеграція даних та аналіз у режимі реального часу

Загальновідомо, що штучний інтелект і цілісність даних можуть сприяти прийняттю надійних бізнес-рішень, але багато інших додатків у реальному світі також отримають від цього користь. Штучний інтелект постійно інтегрує дані з різних джерел, таких як пристрої Інтернету речей, датчики, історичні дані тощо, в динамічну структуру, що дозволяє адаптувати цифрові моделі-двійники до різних умов і постійно надавати релевантну інформацію. Наприклад, у виробничому секторі цифрові двійники на основі штучного інтелекту можуть повідомляти про продуктивність машин та іншого обладнання, прогнозувати технічне обслуговування і рекомендувати зміни для оптимального виробництва.

Прогнозоване обслуговування та оптимізація

Роль штучного інтелекту в прогнозуванні технічного обслуговування величезна. Ключовими перевагами технологій штучного інтелекту в рамках цифрових двійників є прогнозування технічного обслуговування і прогнозування відмов. Він використовує дані для аналізу тенденцій і закономірностей, щоб мати можливість передбачити, коли обладнання вийде з ладу. Таким чином, забезпечуючи своєчасне технічне обслуговування з мінімальним часом простою і зниженням витрат, підвищуючи продуктивність завдяки своєчасному обслуговуванню. Алгоритми оптимізації, керовані штучним інтелектом, можуть також запропонувати адаптації для підвищення ефективності, зменшення споживання енергії та загального покращення продуктивності обладнання.

Покращені можливості моделювання

Штучний інтелект покращує можливості моделювання цифрового двійника шляхом запуску декількох сценаріїв для аналізу ймовірних результатів. Таке моделювання, безумовно, буде корисним в аерокосмічній та автомобільній галузях, де типологія ймовірних варіантів при проектуванні та експлуатації дозволить покращити варіанти. Симуляції, керовані штучним інтелектом, можуть також уможливити навчання моделей штучного інтелекту, створюючи цикл зворотного зв’язку, завдяки якому цифрові двійники стають дедалі точнішими та ефективнішими.

Прийняття рішень на основі штучного інтелекту

Завдяки штучному інтелекту цифрові двійники надають в режимі реального часу, на основі даних, керовані штучним інтелектом приписи або рекомендації щодо дій на всіх рівнях, від стратегічного планування до оперативних коригувань. З їх допомогою можна здійснювати стратегічне планування, проводити аналітику в реальному часі і моделювати сценарії «що було б, якби», по суті, від стратегічного планування до оперативних коригувань.

Саморозпізнавання в цифрових двійниках

Вони будуть не лише персоналізованими та адаптивними, але й працюватимуть на основі штучного інтелекту. Наприклад, цифрові двійники, керовані штучним інтелектом, можуть дозволити розумним містам відстежувати схеми руху, використання енергії та екологічні фактори для оптимізації міських операцій і підвищення якості життя в місті. Моделі також можуть адаптуватися до потреб різних користувачів, надаючи їм персоналізований досвід і рекомендації на основі даних в режимі реального часу.

Майбутні тенденції ШІ в моделюванні цифрових двійників

Масове впровадження в масштабах всієї галузі

З розвитком технології штучного інтелекту зростатиме кількість галузей, в яких застосовуються моделі цифрових двійників. Від охорони здоров’я до роздрібної торгівлі цифрові двійники на основі штучного інтелекту стануть невід’ємною частиною оптимізації операцій у цих галузях, збагачуючи клієнтський досвід і стимулюючи інновації.

Інтеграція з новими технологіями

Ці цифрові двійники на основі штучного інтелекту будуть інтегровані з іншими новими технологіями, такими як блокчейн, периферійні обчислення та квантові обчислення. Наприклад, поєднання цифрових двійників з блокчейном може забезпечити кращу безпеку і прозорість даних, в той час як периферійні обчислення можуть відкрити шлях до обробки даних в режимі реального часу в місці їхнього походження.

Краща співпраця між людьми та машинами

Цифрові двійники на основі штучного інтелекту зроблять співпрацю між людьми та машинами набагато інтенсивнішою. Такі моделі, що містять багато інформації та рекомендацій, будуть корисними для людей для розуміння та дій, а отже, розширять можливості людей у прийнятті рішень та підвищать ефективність їхньої роботи.

Сталий розвиток та вплив на довкілля

Вони використовують цифрових двійників для оптимізації використання ресурсів і мінімізації втрат на користь сталого розвитку. Моделі, керовані штучним інтелектом, можуть допомогти мінімізувати вплив на навколишнє середовище, пропонуючи більш стійкі практики для зниження неефективності.

Персоналізовані цифрові двійники

За концепцією персоналізованих цифрових двійників, коли штучний інтелект розробляє віртуальні копії, пристосовані до індивідуальних потреб, – майбутнє. Персоналізовані двійники можуть знайти застосування в охороні здоров’я для моніторингу стану пацієнта, в розумних будинках для управління енергоспоживанням або, в ширшому контексті, для доставки персоналізованого контенту.

Виклики у впровадженні цифрових двійників, керованих штучним інтелектом

Хоча майбутнє штучного інтелекту в цифрових двійниках дуже багатообіцяюче, існує кілька викликів, які необхідно взяти до уваги, щоб реалізувати його потенціал:

Якість та інтеграція даних

Штучний інтелект у цифрових двійниках покладається на високоякісні, узгоджені дані з гетерогенних джерел. Точність і повнота даних повинні бути гарантовані, враховуючи, що вони походять з попередніх версій. Інтеграція даних, що походять з декількох систем, також може бути складною, що вимагає ефективних методів управління даними та управління ними.

Обчислювальна складність

Як правило, обробка та аналіз величезних масивів даних у реальному часі буде дуже трудомістким процесом. Попит на обчислювальні ресурси зростатиме зі збільшенням складності моделей цифрових двійників. Тому розробка апаратного і програмного забезпечення повинна йти в ногу з цими складними системами.

Безпека і конфіденційність

Більше того, як тільки цифрові двійники серйозно проникнуть у критичні системи, забезпечення безпеки і конфіденційності даних від цифрових двійників стає одним з найголовніших пріоритетів. Кіберзахист цифрових двійників і забезпечення конфіденційності даних створить довіру і захистить конфіденційну інформацію.

Крім того, нестандартизовані технології цифрових двійників у майбутньому та інтеграція штучного інтелекту можуть призвести до проблем з інтероперабельністю різних систем і платформ. Для широкого розповсюдження цифрових двійників на основі штучного інтелекту буде використано групу галузевих стандартів та найкращих практик.

На закінчення

Багато експертів у світі створення цифрових двійників схвально відгукуються про майбутнє, кероване штучним інтелектом. Визначення цифрового двійника від IBM проливає світло на цю концепцію, що постійно розвивається. Висока точність і зростаюча складність – ось як штучний інтелект уможливлює еволюцію цифрових двійників і стимулюватиме інновації в багатьох галузях. Цифрові двійники, керовані штучним інтелектом, від прогнозного обслуговування до обробки персоналізованих систем, революціонізують взаємодію з цифровим і фізичним світом, сприяючи підвищенню розумності, ефективності та стійкості.