【数字孪生】深度解析：数字孪生的内涵与未来潜力揭秘！

20世纪90年代，耶鲁大学的大卫·格伦特教授在其出版的书中首次提到了数字孪生的概念。不过数字孪生真正投入应用是在21世纪初，密歇根大学的迈克尔·格里夫斯教授首次将其应用于产品的生命周期管理中，并将其称作“镜像空间模型”，后在自己发表的著作中将数字孪生称为“信息镜像模型”。

（图/包图网）

直到2010年，美国国家航空航天局在技术报告中正式提到“数字孪生”一词，当时数字孪生主要用于模拟飞行器的运行和维护。在这之后，数字孪生技术持续发展，并广泛应用于各个行业、领域中，例如农业、建筑业、电力行业、城市管理领域、医疗健康领域等。

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数字孪生的概念

数字孪生是一种新型的技术手段，与其对应的是数字孪生概念模型，这一模型包括三大部分，即现实世界中的物理实体、数字世界中物理实体对应的数字模型及虚实交互的数据和信息。

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在实际应用中，数字孪生基于物理实体，结合其运行的历史数据和实时数据，在数字空间中创建数字孪生模型，并推动数字模型与物理实体同步运行，以实现对物理实体全生命周期的控制和管理。

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数字孪生的特点

(1)互操作性：物理实体与数字模型能够通过数据实现实时互联、虚实映射和动态交互，两者能够相互影响、共生演进。

(2)可扩展性：数字孪生技术不是拘泥于一种模型，而是可以从多个维度创建相应的模型，并且可以对模型进行集成、添加或替换，以扩展相应的模型内容。

(3)实时性：数字孪生技术是基于数据创建模型，物理实体的实时运行数据是模型运行的基础。

(4)保真性：数字孪生模型与物理实体在结构、状态、相态和时态上是高度一致的。

(5)闭环性：数字模型与物理实体之间相互映射，物理实体的运行状态能够反映给数字模型，数字模型再根据运行状态预测并输出运行结果，为物理实体的运行提供优化策略，这实质上是一个闭环。

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未来，随着数字孪生技术的持续进步，数字孪生在医疗健康领域应用的技术性问题、医疗问题将会被逐步解决，并在各项智能技术的推动下朝着更加智能、高效的方向发展。