在國(guó)產(chǎn)科幻電影《流浪地球2》里，圖恒宇將已離開(kāi)人世的女兒“導(dǎo)入”強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)，在數(shù)字世界里“復(fù)活”，她可以與現(xiàn)實(shí)世界對(duì)話(huà)，可以根據(jù)現(xiàn)實(shí)變化做出反應(yīng)，電影里的圖丫丫就是一個(gè)數(shù)字孿生體。

現(xiàn)如今，數(shù)字孿生不僅出現(xiàn)在科幻電影里，作為產(chǎn)業(yè)數(shù)字化核心技術(shù)之一 ，數(shù)字孿生已經(jīng)走到了聚光燈下。

2023成都世界科幻大會(huì)將于10月18日-22日召開(kāi)，來(lái)自世界各地的科幻大咖和科幻迷將齊聚成都，在這座擁有4500年文明史的魅力之城，共襄這場(chǎng)科幻盛會(huì)。大會(huì)期間將舉辦“腦機(jī)接口-打開(kāi)數(shù)字孿生時(shí)代的鑰匙”主題沙龍。紅星新聞?dòng)浾呔瓦@一話(huà)題，邀請(qǐng)到騰訊云副總裁、騰訊數(shù)字孿生業(yè)務(wù)負(fù)責(zé)人張少宇展開(kāi)對(duì)話(huà)，一起聊聊數(shù)字孿生的現(xiàn)在與未來(lái)。

當(dāng)科幻場(chǎng)景走進(jìn)現(xiàn)實(shí)

“在數(shù)字經(jīng)濟(jì)大潮下，數(shù)實(shí)融合成為千行百業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的主旋律。其中，數(shù)字孿生作為一項(xiàng)綜合性的技術(shù)應(yīng)用形式，是全真互聯(lián)的核心基石，也是騰訊全真互聯(lián)戰(zhàn)略的重要一環(huán)。”這也是騰訊成立數(shù)字孿生部門(mén)布局此領(lǐng)域的背景，騰訊云副總裁、騰訊數(shù)字孿生業(yè)務(wù)負(fù)責(zé)人張少宇對(duì)記者表示。

數(shù)字孿生，英文名叫Digital Twin（數(shù)字雙胞胎），也被稱(chēng)為數(shù)字映射、數(shù)字鏡像。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，數(shù)字孿生就是創(chuàng)造了一個(gè)數(shù)字版的“克隆體”。從內(nèi)涵定義上看，數(shù)字孿生是對(duì)物理實(shí)體的數(shù)字化表達(dá)，以歷史數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，融合幾何、機(jī)理、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)等多種數(shù)字模型，實(shí)現(xiàn)對(duì)物理對(duì)象的映射呈現(xiàn)、分析優(yōu)化、診斷預(yù)測(cè)以及閉環(huán)控制。在實(shí)施層面，數(shù)字孿生需要達(dá)到“能交互、可計(jì)算、易應(yīng)用”三個(gè)要求。

隨著科技的不斷發(fā)展，越來(lái)越多有關(guān)數(shù)字孿生的科幻場(chǎng)景變成現(xiàn)實(shí)。張少宇舉例，電影《鋼鐵俠》中斯塔克的鋼鐵戰(zhàn)甲，其內(nèi)置的智能管家系統(tǒng)“賈維斯”，能通過(guò)各種傳感器，與戰(zhàn)甲進(jìn)行實(shí)時(shí)通信和雙向交互，實(shí)時(shí)掌握戰(zhàn)甲的運(yùn)行狀態(tài)，操控戰(zhàn)甲的飛行系統(tǒng)和武器系統(tǒng)。這樣的“智慧大腦”和“可視化”，在當(dāng)下現(xiàn)實(shí)的生產(chǎn)作業(yè)中，已經(jīng)有類(lèi)似的系統(tǒng)雛形。例如對(duì)各種設(shè)備的可視化，甚至于模擬、評(píng)估、預(yù)測(cè)分析等，這在騰訊的很多探索中已經(jīng)落地。

值得一提的是，數(shù)字孿生技術(shù)已經(jīng)被應(yīng)用在了成都市第二繞城智慧高速公路西段項(xiàng)目中。張少宇表示，“在騰訊和蜀道集團(tuán)打造的高速公路項(xiàng)目中，我們通過(guò)毫米波雷達(dá)、傳感器獲取道路上實(shí)時(shí)的天氣、車(chē)流及環(huán)境信息，都通過(guò)5G網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)綄?shí)時(shí)數(shù)字孿生平臺(tái)上，經(jīng)過(guò)系統(tǒng)精準(zhǔn)運(yùn)算、推演，車(chē)主通過(guò)小程序或者APP，即可接收到系統(tǒng)發(fā)出的交通調(diào)度服務(wù)信息，以及時(shí)躲避擁堵，避免事故。” 

數(shù)字孿生技術(shù)在交通領(lǐng)域的探索不止于此。張少宇稱(chēng)，在廣東省惠州，騰訊與交管部門(mén)一起嘗試通過(guò)高精度攝像頭、毫米波雷達(dá)等設(shè)備，捕捉動(dòng)態(tài)變化的路況，實(shí)時(shí)映射到“數(shù)字空間”，形成“交管實(shí)時(shí)孿生系統(tǒng)”。如果惠州的高速上，一輛車(chē)發(fā)生了交通事故，交管立刻就能知道事故位置、碰撞情況，快速預(yù)警、出警，事故處理時(shí)間，從原來(lái)的十幾分鐘縮短至幾分鐘。

數(shù)字孿生已廣泛運(yùn)用到各種場(chǎng)景

在與張少宇的對(duì)話(huà)中，紅星新聞?dòng)浾吡私獾?，騰訊數(shù)字孿生已經(jīng)在交通、工業(yè)等多個(gè)行業(yè)落地了豐富的標(biāo)桿案例，在文旅行業(yè)，數(shù)字孿生還被應(yīng)用到對(duì)文物的保護(hù)上。今年5月，故宮博物院與騰訊集團(tuán)共同打造的聯(lián)合創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室落地并投入運(yùn)營(yíng)。

張少宇介紹到，在故宮的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目中，圍繞文博數(shù)字化的主要需求，騰訊數(shù)字孿生團(tuán)隊(duì)與故宮博物院團(tuán)隊(duì)共同開(kāi)發(fā)了一個(gè)“數(shù)字孿生智慧管理平臺(tái)”，以相關(guān)核心技術(shù)實(shí)現(xiàn)了聯(lián)合創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室空間高精度建模、物聯(lián)網(wǎng)可視化監(jiān)測(cè)、設(shè)備與采集等多源數(shù)據(jù)融通。

文物作為不可再生資源，對(duì)保存和陳列的場(chǎng)所都有嚴(yán)格的環(huán)境控制要求，其中，溫度和濕度對(duì)文物保存有著十分重要的影響。不合適的溫濕度會(huì)造成文物翹曲干裂、酥裂剝落等各方面問(wèn)題 。上述環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)則可以根據(jù)預(yù)約文物類(lèi)型，自動(dòng)調(diào)整實(shí)驗(yàn)室內(nèi)燈光、溫濕度、二氧化碳濃度等參數(shù)，為絲絹、陶瓷、青銅、玉石等不同材質(zhì)的文物提供最適宜的環(huán)境。能耗檢測(cè)系統(tǒng)則通過(guò)對(duì)水、氣、電情況實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和預(yù)警，進(jìn)一步保障文物與建筑安全。

在這個(gè)項(xiàng)目中，團(tuán)隊(duì)也遇到了不小的挑戰(zhàn)。如何在數(shù)字界面還原故宮的文化特色？如何在沒(méi)有故宮古建筑圖紙的情況下復(fù)刻實(shí)驗(yàn)室的建筑樣貌？如何高效率、低成本地解決原有設(shè)施老化、設(shè)備老舊、設(shè)備的“數(shù)據(jù)孤島”等問(wèn)題，以滿(mǎn)足文物數(shù)字化采集工作的需要？

“首先團(tuán)隊(duì)的可視化小組總結(jié)了故宮色彩的鮮明特點(diǎn)；其次利用掃描、自動(dòng)化三維重建等技術(shù)對(duì)實(shí)驗(yàn)室每個(gè)區(qū)域進(jìn)行立體式高精建模 ，就連管線這種僅憑肉眼難以發(fā)現(xiàn)的細(xì)節(jié)也得到記錄；再基于一整套物聯(lián)感知能力，實(shí)驗(yàn)室的拍攝、照明、環(huán)境監(jiān)測(cè)、倉(cāng)儲(chǔ)、電力等多重設(shè)備的運(yùn)行信息被統(tǒng)一接管，原本各自為戰(zhàn)的設(shè)備在智慧管理平臺(tái)上做到了互聯(lián)。”張少宇說(shuō)到。

值得一提的是，在四川的三星堆博物館，也利用數(shù)字孿生技術(shù)打造了三星堆運(yùn)營(yíng)“智慧大腦”。騰訊數(shù)字孿生團(tuán)隊(duì)通過(guò)高性能數(shù)字孿生引擎、高精度建模技術(shù)，為三星堆建設(shè)了業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的“一屏統(tǒng)管”數(shù)字孿生運(yùn)營(yíng)中心，將館園一體化管理的全流程要素映射在孿生系統(tǒng)上，實(shí)現(xiàn)“數(shù)據(jù)匯集、提質(zhì)增效、安全智能、孿生可視”。

期待科幻大會(huì)為科技發(fā)展帶來(lái)更多創(chuàng)造力

2022年下半年，AIGC新興技術(shù)爆發(fā)，給數(shù)字孿生技術(shù)領(lǐng)域帶來(lái)了全新的機(jī)會(huì)。張少宇表示，AIGC將大大提升數(shù)字孿生體的“智能”水平。

“AI技術(shù)本就是數(shù)字孿生的核心技術(shù)之一，可以提升數(shù)字孿生的構(gòu)建效率和構(gòu)建質(zhì)量。尤其是在數(shù)字孿生體與實(shí)體的交互反饋中，融合人工智能技術(shù)，利用AI大模型的分析和推理能力，能夠大幅提高預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性和決策的科學(xué)性?？梢韵胍?jiàn)，AIGC+數(shù)字孿生，數(shù)字孿生廠商與通用大模型廠商的合作，必將大大推動(dòng)全行業(yè)降本增效。”張少宇說(shuō)。

在張少宇看來(lái)，數(shù)字孿生的未來(lái)邊界還在不斷擴(kuò)展。一是數(shù)字孿生“由表及里”，在產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用深度不斷拓展，從可視化、到可計(jì)算、可交互，逐步深入到產(chǎn)業(yè)智能化轉(zhuǎn)型發(fā)展的核心環(huán)節(jié)。二是數(shù)字孿生“由點(diǎn)到面”，正在從單一場(chǎng)景走向多元場(chǎng)景，不斷拓展應(yīng)用邊界，創(chuàng)造豐富的體驗(yàn)。最后，數(shù)字孿生的應(yīng)用生態(tài)已經(jīng)初具規(guī)模，既需要行業(yè)上下游的協(xié)作共建，也需要跨領(lǐng)域的創(chuàng)新合作。

對(duì)于即將開(kāi)幕的2023成都世界科幻大會(huì)，張少宇表示，本屆大會(huì)是首次在中國(guó)舉辦的世界科幻大會(huì)，很期待大會(huì)能為數(shù)字孿生等科技發(fā)展帶來(lái)更多的想象力和創(chuàng)造力。“科幻是激勵(lì)人類(lèi)文明進(jìn)步的重要力量，祝愿本次大會(huì)有更多的中國(guó)科幻成果能引領(lǐng)世界潮流，開(kāi)啟中國(guó)科幻產(chǎn)業(yè)的新紀(jì)元，激發(fā)出無(wú)限可能，讓科幻想象擁抱萬(wàn)千世界、讓科技引領(lǐng)我們遇見(jiàn)美好未來(lái)。”他說(shuō)。

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