الذكاء الصنعيمقالات ومحاور تقنية

ما هو التوأم الرقمي ولماذا هو مهم لإنترنت الأشياء؟

Digital twin

انتقلت تقنية التوأم الرقمي إلى ما هو أبعد من التصنيع إلى عوالم دمج إنترنت الأشياء والذكاء الاصطناعي وتحليلات البيانات و نظراً لارتباط “الأشياء” الأكثر تعقيداً، مع القدرة على إنتاج البيانات فإن الحصول على مكافئ رقمي يمنح علماء البيانات وغيرهم من متخصصي تكنولوجيا المعلومات القدرة على تحسين عمليات النشر لتحقيق أقصى قدر من الكفاءة وإنشاء سيناريوهات ماذا لو أخرى.

اقرأ أيضاً: الحوسبة المتطورة | تعريفها ولماذا هي مهمة؟

Digital twin
Digital twin

ما هو التوأم الرقمي؟

التوأم الرقمي هو تمثيل رقمي لكائن مادي أو نظام. توسعت التكنولوجيا الكامنة وراء التوائم الرقمية لتشمل المباني والمصانع وحتى المدن وقد جادل البعض بأنه حتى الأشخاص والعمليات يمكن أن يكون لها توائم رقمية مما يوسع المفهوم إلى أبعد من ذلك.

اقرأ أيضاً: الذكاء الاصطناعي في الأمن السيبراني | لماذا يجب البدء باستخدامه؟

كيف يعمل التوأم الرقمي؟

يبدأ التوأم الرقمي حياته في بنائه من قبل متخصصين وغالباً ما يكونون خبراء في علم البيانات أو الرياضيات التطبيقية و يبحث هؤلاء المطورون في الفيزياء التي تكمن وراء الكائن المادي أو النظام الذي يتم تقليده ويستخدمون تلك البيانات لتطوير نموذج رياضي يحاكي العالم الحقيقي الأصلي في الفضاء الرقمي.

تم إنشاء التوأم بحيث يمكنه تلقي مدخلات من أجهزة الاستشعار التي تجمع البيانات من نظير في العالم الحقيقي و يسمح هذا للتوائم بمحاكاة الكائن المادي في الوقت الفعلي في العملية التي تقدم رؤى حول الأداء والمشاكل المحتملة.

يمكن أيضاً تصميم التوأم بناءاً على نموذج أولي لنظيره المادي وفي هذه الحالة يمكن أن يوفر التوأم تغذية مرتدة أثناء تحسين المنتج و يمكن أن يعمل التوأم كنموذج أولي نفسه قبل إنشاء أي نسخة مادية.

تم توضيح العملية ببعض التفاصيل في هذا المنشور من Eniram، وهي شركة تقوم بإنشاء توائم رقمية لسفن الحاويات الضخمة التي تحمل الكثير من التجارة العالمية وهو نوع معقد للغاية من التطبيقات الرقمية المزدوجة.

ومع ذلك يمكن أن يكون التوأم الرقمي معقد أو بسيط كما تريد وستحدد كمية البيانات التي تستخدمها في بنائه وتحديثه مدى دقة محاكاة كائن مادي. على سبيل المثال و يوضح هذا البرنامج التعليمي كيفية بناء توأم رقمي بسيط للسيارة مع أخذ بعض متغيرات الإدخال فقط لحساب الأميال.

اقرأ أيضاً: إنترنت الأشياء للخدمات المالية | الفوائد التي يمكنك الاستفادة منها اليوم

مفهوم digital twin
مفهوم digital twin

التوأم الرقمي مقابل المحاكاة

غالباً ما يتم استخدام مصطلحي المحاكاة والتوأم الرقمي بالتبادل لكنهما شيئان مختلفان، تم تصميم المحاكاة باستخدام نظام CAD أو منصة مماثلة ويمكن وضعها من خلال خطوات المحاكاة الخاصة بها ولكن قد لا تحتوي على تناظرية فردية مع كائن مادي حقيقي.

على النقيض من ذلك يتم إنشاء التوأم الرقمي من مدخلات من مستشعرات إنترنت الأشياء على معدات حقيقية مما يعني أنه يكرر نظام حقيقي ويتغير مع هذا النظام بمرور الوقت.

تميل عمليات المحاكاة إلى استخدامها أثناء مرحلة التصميم لدورة حياة المنتج في محاولة للتنبؤ بكيفية عمل المنتج المستقبلي في حين يوفر التوأم الرقمي جميع أجزاء الأعمال نظرة ثاقبة حول كيفية عمل بعض المنتجات أو الأنظمة التي يستخدمونها بالفعل الآن.

اقرأ أيضاً: افضل كورسات لغة بايثون على الإنترنت للاختيار من بينها في عام 2022

التوام الرقمي
التوام الرقمي

حالات استخدام التوأم الرقمي

توفر الأمثلة الرقمية المزدوجة التي أبرزناها أعلاه – السيارة وسفينة الشحن – إحساس بحالات الاستخدام المحتملة و يمكن تصميم أشياء مثل محركات الطائرات والقطارات ومنصات النفط البحرية والتوربينات واختبارها رقمياً قبل إنتاجها فعلياً.

يمكن أيضاً استخدام هذه التوائم الرقمية للمساعدة في عمليات الصيانة و على سبيل المثال يمكن للفنيين استخدام التوأم الرقمي لاختبار أن الإصلاح المقترح لقطعة من المعدات يعمل قبل تطبيق الإصلاح.

توجد تطبيقات الأعمال الرقمية المزدوجة في عدد من القطاعات:

  1. التصنيع هو المجال الذي من المحتمل أن يكون فيه إطلاق التوائم الرقمية هو الأبعد، حيث تستخدم المصانع بالفعل التوائم الرقمية لمحاكاة عملياتها.
  2. أصبحت التوائم الرقمية للسيارات ممكنة لأن السيارات مزودة بالفعل بأجهزة استشعار للقياس عن بعد لكن تحسين التكنولوجيا سيصبح أكثر أهمية مع وصول المزيد من السيارات المستقلة إلى الطريق.
  3. الرعاية الصحية هي القطاع الذي يمكن أن ينتج توائم رقمية للناس. يمكن لأجهزة الاستشعار بحجم الضمادة إرسال المعلومات الصحية مرة أخرى إلى التوأم الرقمي المستخدم لمراقبة حالة المريض والتنبؤ بها.

اقرأ أيضاً: ما هو Metaverse وماذا يعني للأعمال؟

تطبيقات الأعمال الرقمية
تطبيقات الأعمال الرقمية

أنواع أنواع التوائم الرقمية الموجودة

تقدم شركة IBM مخطط تصنيف لا يعتمد على صناعات محددة ولكن على مدى تعقيد ما يتم توأمه و يوفر هذا طريقة مفيدة للتفكير في الاحتياجات في حالات استخدام محددة وإلقاء نظرة على النطاق الواسع لما يمكن أن تفعله التوائم الرقمية:

  1. التوائم المكونة أو الجزئية تحاكي أصغر مثال على مكون فعال.
  2. يحاكي توائم الأصول مكونين أو أكثر يعملان معاً ويتيحان لك دراسة التفاعلات بينهما.
  3. يتيح لك توائم النظام أو الوحدة معرفة كيفية عمل أصول الأنظمة المتعددة معاً، ومحاكاة خط إنتاج كامل ، على سبيل المثال.
  4. يأخذ توائم العملية عرض المستوى الأعلى المطلق للأنظمة التي تعمل معاً مما يتيح لك معرفة كيفية عمل مصنع بأكمله.

اقرأ أيضاً: استخدام ميزة Focus Assist في ويندوز 11 | ماذا يتضمن التحديث الجديد؟

مهارات التوأم الرقمي

هل أنت مهتم بأن تصبح محترف رقمياً؟ إن مجموعات المهارات متطلبة وتتطلب خبرة متخصصة في التعلم الآلي والذكاء الاصطناعي والتحليلات التنبؤية وغيرها من قدرات علوم البيانات.

هذا جزء من سبب قيام الشركات الكبيرة بتعليق ألواحها الخشبية و قد يجد الرجل الصغير أنه من المعقول أكثر أن يوظف فريق استشاري بدلاً من رفع مهارات العاملين في المنزل.

اقرأ أيضاً: افضل شركة لابتوب

 

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

زر الذهاب إلى الأعلى