Ψηφιακά δίδυμα: Γιατί τα πάντα είναι θέμα πιστής αντιγραφής
Τα ψηφιακά δίδυμα (digital twins) είναι η εικονική αναπαράσταση ενός αντικειμένου, ενός συστήματος ή μιας διαδικασίας και προϋποθέτουν το φυσικό αντικείμενο, το ψηφιακό αντίγραφο και τη μεταξύ τους σύνδεση.
Ουσιαστικά τα digital twins αντιγράφουν ένα αντικείμενο ή ένα ανθρώπινο όργανο και λειτουργούν παράλληλα και ακριβώς όπως το πρωτότυπο. Στην πραγματικότητα, είναι ένας συνδυασμός δεδομένων, αλγορίθμων και τεχνητής νοημοσύνης και ζουν σε έναν εικονικό κόσμο, όπως ένα avatar.
Σήμερα τα ψηφιακά δίδυμα χρησιμοποιούνται σχεδόν σε κάθε κλάδο από τις κατασκευές, την υγειονομική περίθαλψη, την αρχιτεκτονική, μέχρι τις μεταφορές, τα συστήματα επικοινωνίας και πολλά άλλα. Σύμφωνα με τον Έλληνα καθηγητή Δημήτρη Κυρίτση, που είναι επικεφαλής του ICT for Sustainable Manufacturing Group στην Ομοσπονδιακή Πολυτεχνική Σχολή της Λοζάνης (EPFL): «Τα ψηφιακά δίδυμα δημιουργούνται με λογισμικό μοντελοποίησης και προσομοίωσης και μας επιτρέπουν να μελετήσουμε και να μετρήσουμε φυσικούς μηχανισμούς και να δοκιμάσουμε τα αποτελέσματα διαφορετικών αποφάσεων σε έναν εικονικό κόσμο. Επιπλέον, χάρη στην τεχνολογία IoT, τα μοντέλα υπολογιστών, που θα μπορούσαν να είναι ακόμη και ολογράμματα , συνδέονται μόνιμα με τα δίδυμα του πραγματικού κόσμου, επιτρέποντάς μας να κατανοήσουμε καλύτερα τα συστήματα που χρησιμοποιούμε και να προσαρμόσουμε τον τρόπο λειτουργίας τους».
Οι εφαρμογές digital twins αντιμετωπίζουν σήμερα σημαντικές προκλήσεις όπως, για παράδειγμα, το πώς να κάνουν τις πόλεις ενεργειακά πιο αποδοτικές, να σχεδιάζουν εξατομικευμένες θεραπείες για ασθενείς και να αξιολογούν την αληθοφάνεια διαφορετικών υποθέσεων. Η ελπίδα είναι ότι τα ψηφιακά δίδυμα θα επιτρέψουν στους επιστήμονες να βρουν απαντήσεις σε αυτές τις προκλήσεις, αλλά και σε πολλές άλλες. Ωστόσο, είναι σαφές ότι η εφαρμογή αυτού του είδους τεχνολογίας θα απαιτήσει ένα ευρύ φάσμα δεξιοτήτων και τεχνογνωσίας. Ο καθ. David Atienza, επικεφαλής του EPFL’s Embedded Systems Laboratory και ο καθ. Adrian Ionescu, επικεφαλής του EPFL’s Nanoelectronic Devices Laboratory –και οι δυο στη Σχολή Μηχανικών, συνεργάζονται στη τεχνολογία των digital-twin στον χώρο της υγείας πάνω στη δημιουργία μοντέλων σε πραγματικό χρόνο του πλήρους ανθρώπινου σώματος. Και οι δυο είναι πεπεισμένοι ότι αυτή η τεχνολογία θα είναι διαθέσιμη μέσα στις επόμενες δεκαετίες, παρά τις προηγμένες δεξιότητες που απαιτούνται και τα απαιτητικά πρωτόκολλα που πρέπει να πληρούνται. Οι ερευνητές του EPFL διερευνούν επίσης τη χρήση ψηφιακών διδύμων στις κατασκευές.
Για παράδειγμα, μηχανικοί στο εργαστήριο του Καθ. Κυρίτση αναπτύσσουν ψηφιακά δίδυμα που μπορούν να παρακολουθούν και να ελέγχουν τις γραμμές παραγωγής σε πραγματικό χρόνο. «Αυτή η τεχνολογία θα μπορούσε να είναι ιδιαίτερα χρήσιμη για επικίνδυνες διαδικασίες παραγωγής, όπως στις πιο επικίνδυνες περιοχές χαλυβουργείων και σταθμών παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας», συμπληρώνει ο ίδιος. Το επόμενο έτος, το EPFL, σε συνεργασία με άλλους οργανισμούς, θα κατασκευάσει το πρώτο ψηφιακό δίδυμο μιας πόλης ως μέρος του έργου Blue City. Στόχος θα είναι να δημιουργηθεί ένα ψηφιακό δίδυμο της Λοζάνης που θα μοντελοποιεί όλα τα διάφορα συστήματα και τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ τους, από μικρόβια και απόβλητα μέχρι ενέργεια, νερό, υλικά, ανθρώπους, οχήματα και άλλα. Αυτό θα βοηθήσει τους αξιωματούχους της πόλης να επιτύχουν τους στόχους βιωσιμότητας και να βελτιώσουν την ποιότητα ζωής στη Λοζάνη. Με την προοπτική σημαντικής προόδου στην τεχνολογία digital-twin, μπορεί μια μέρα να δούμε έναν παράλληλο κόσμο όπου τα ψηφιακά δίδυμα θα αλληλεπιδρούν μεταξύ τους στον εικονικό χώρο.
Πηγή: EPFL
