建議先讀前文：
《數(shù)字孿生的本質(zhì)（上）---數(shù)字孿生引擎再造數(shù)字空間法則》
《數(shù)字孿生的本質(zhì)（中）---從意識(shí)孿生到數(shù)字孿生的旅程》

08

有朋友問(wèn)我，Gartner不是說(shuō)有和實(shí)體之間有數(shù)據(jù)連接的、一對(duì)一映射的數(shù)字孿生才是真孿生嗎？你前面舉的很多例子不都是CAD、CAE這類(lèi)設(shè)計(jì)態(tài)的數(shù)字應(yīng)用場(chǎng)景嗎？這不都屬于沒(méi)有數(shù)據(jù)連接的假孿生嗎？

從本質(zhì)意義上來(lái)說(shuō)，CAD、CAE也是一種廣義的數(shù)字孿生，雖然并不是一一映射的（一個(gè)設(shè)計(jì)孿生體會(huì)產(chǎn)生非常多的實(shí)體，不像雙胞胎，更像母子），也沒(méi)有數(shù)字連接，但都是現(xiàn)實(shí)世界的一種孿生形態(tài)，Gartner說(shuō)的這種真孿生，可以說(shuō)是一種狹義的數(shù)字孿生，但Gartner這么定義，是有一定道理的。

我們要注意到，CAD、CAE上世紀(jì)六七十年代就開(kāi)始有了，而數(shù)字孿生（Digital Twin）這個(gè)具體的詞匯，是到2011年才被正式叫出來(lái)的，這是要表達(dá)某些CAD、CAE等既有虛擬表達(dá)方式過(guò)去不具備的能力，而不只是一種詞匯包裝。包括Gartner在內(nèi)的多數(shù)意見(jiàn)認(rèn)為，新詞匯的出現(xiàn)并被接受，是對(duì)應(yīng)著虛擬孿生體和現(xiàn)實(shí)孿生對(duì)象之間，有了直接數(shù)據(jù)連接的能力，將原來(lái)產(chǎn)品設(shè)計(jì)態(tài)和營(yíng)銷(xiāo)態(tài)的應(yīng)用，拓展到了產(chǎn)品全生命周期的全面應(yīng)用場(chǎng)景。數(shù)字孿生體和實(shí)體之間的關(guān)系能從一對(duì)多走到一對(duì)一，也是建立在可以和實(shí)物建立數(shù)據(jù)連接基礎(chǔ)上的，否則意義不大。

09

“文字孿生體”、“影像孿生體”，以及設(shè)計(jì)態(tài)的“數(shù)字孿生體”，是要通過(guò)人的意識(shí)活動(dòng)和現(xiàn)實(shí)行動(dòng)為中介，才能和現(xiàn)實(shí)物體之間建立聯(lián)系的。而進(jìn)入到萬(wàn)物互聯(lián)時(shí)代，狹義的所謂真“數(shù)字孿生體”，在物聯(lián)網(wǎng)、自動(dòng)化、數(shù)字化的加持下，第一次可以脫離人的意識(shí)和行為中介，直接和現(xiàn)實(shí)物體建立實(shí)質(zhì)性的物理聯(lián)系，不再只是借助人所建立的概念上的意義聯(lián)系。“數(shù)字孿生”這一特有的新名詞，更多的是強(qiáng)調(diào)這種數(shù)據(jù)連接帶來(lái)的新增的應(yīng)用場(chǎng)景，強(qiáng)調(diào)萬(wàn)物互聯(lián)開(kāi)啟了一個(gè)全新的階段。

首先是數(shù)字孿生從過(guò)去的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和營(yíng)銷(xiāo)環(huán)節(jié)，可以進(jìn)入到運(yùn)營(yíng)和分析優(yōu)化環(huán)節(jié)了，覆蓋了產(chǎn)品的全生命周期，帶來(lái)了更廣闊的應(yīng)用場(chǎng)景。過(guò)去在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段，包含生產(chǎn)工藝信息的3D模型一起被設(shè)計(jì)師和制造者使用，或者在營(yíng)銷(xiāo)階段，再現(xiàn)產(chǎn)品形態(tài)的3D模型通過(guò)精美的圖像渲染和動(dòng)畫(huà)制作被營(yíng)銷(xiāo)人員來(lái)使用，而有了真實(shí)和直接的雙向數(shù)字化連接，獲得了實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)和狀態(tài)信息的數(shù)字孿生體可以被運(yùn)營(yíng)和維護(hù)人員使用，這些數(shù)據(jù)可以用于故障追蹤、問(wèn)題分析、決策輔助和實(shí)時(shí)控制，以及后期的改進(jìn)優(yōu)化設(shè)計(jì)。

在離線的“前數(shù)字孿生”的CAD和CAE階段，人們可以借助計(jì)算機(jī)做有限元分析或系統(tǒng)仿真，但基本是離線的、非實(shí)時(shí)的，主要用于設(shè)計(jì)階段。而當(dāng)數(shù)字孿生體可以實(shí)時(shí)感知物理世界的變化，仿真分析就可以用于實(shí)時(shí)分析來(lái)輔助決策，甚至直接進(jìn)行自動(dòng)化干預(yù)，這些應(yīng)用場(chǎng)景仿真模擬計(jì)算提出了與過(guò)去不同的要求。

在“真”數(shù)字孿生階段，粗粒度、實(shí)時(shí)的、在線的仿真分析路線可能會(huì)發(fā)展起來(lái)，與細(xì)粒度、非實(shí)時(shí)的、離線的仿真路線會(huì)同時(shí)并存，各自專(zhuān)注在不同的應(yīng)用場(chǎng)景，并逐步殊途同歸地走向既實(shí)時(shí)又精細(xì)。與以有限元分析為主的離線仿真不同，實(shí)時(shí)在線的仿真分析有可能會(huì)更多地結(jié)合AI分析手段，一方面是其連接能力所帶來(lái)的現(xiàn)實(shí)數(shù)據(jù)為AI模型提供了訓(xùn)練數(shù)據(jù)，一方面是實(shí)時(shí)分析的場(chǎng)景常常更適合類(lèi)似經(jīng)驗(yàn)直覺(jué)的AI模式，而非理性數(shù)學(xué)模型的偏微分方程。

不同應(yīng)用場(chǎng)景帶來(lái)不同的技術(shù)和應(yīng)用路線，這種例子很多。遠(yuǎn)的不說(shuō)，就拿3D渲染來(lái)說(shuō)，在離線異步就可以渲染精美效果圖時(shí)，3D游戲的渲染引擎只能犧牲畫(huà)質(zhì)效果來(lái)滿(mǎn)足實(shí)時(shí)互動(dòng)，也是離線精細(xì)對(duì)實(shí)時(shí)粗糙，兩種路線都會(huì)不斷走向既快又精細(xì)，但不同的應(yīng)用場(chǎng)景決定了不同的出發(fā)點(diǎn)和不同的技術(shù)和商業(yè)路徑。

10

數(shù)字孿生體對(duì)應(yīng)現(xiàn)實(shí)世界中的物體，數(shù)字孿生引擎對(duì)應(yīng)現(xiàn)實(shí)世界中的自然法則。從這個(gè)認(rèn)知角度，我們已經(jīng)知道，數(shù)字孿生體不僅只是個(gè)3D模型，3D模型不過(guò)是對(duì)應(yīng)了現(xiàn)實(shí)物體的可視化屬性，數(shù)字孿生體也不僅是被動(dòng)被數(shù)字孿生引擎驅(qū)動(dòng)的ID、3D模型和其它數(shù)據(jù)文件（描述實(shí)體對(duì)象的各種數(shù)據(jù)屬性），數(shù)字孿生體還可以是可自我執(zhí)行的代碼，是可以有輸入輸出行為、嵌入或外掛仿真算法的預(yù)制件，這讓數(shù)字孿生體可以“活起來(lái)”，從一個(gè)嚴(yán)肅游戲的靜態(tài)模型，到一個(gè)有行為有輸入輸出API的NPC，甚至結(jié)合AI智能，到一個(gè)有獨(dú)立推理能力、決策能力，甚至產(chǎn)生了自主隨機(jī)性的史密斯。

而且，數(shù)字孿生體通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)與現(xiàn)實(shí)中的雙胞胎兄弟可以直接交互，這意味著它可以從現(xiàn)實(shí)物體接收輸入，通過(guò)自己內(nèi)置或外掛的智能來(lái)做推理分析決策，再通過(guò)輸出來(lái)調(diào)用現(xiàn)實(shí)物體的自動(dòng)化控制指令，反向控制現(xiàn)實(shí)物體。此時(shí)，數(shù)字孿生體作為一個(gè)對(duì)象化聚合數(shù)字能力的封裝節(jié)點(diǎn)，和現(xiàn)實(shí)物體建立鏡像關(guān)系，讓機(jī)器的智能成了那個(gè)現(xiàn)實(shí)物體的智能，讓現(xiàn)實(shí)物體的行動(dòng)成了機(jī)器能力的一部分，現(xiàn)實(shí)物體組合數(shù)字孿生體的封裝，成了智能化的物體，也進(jìn)入了數(shù)字世界，成了大機(jī)器的一部分。

數(shù)字孿生體成了大機(jī)器智能與現(xiàn)實(shí)物體交互的媒介，成了大機(jī)器智能的意識(shí)孿生體。

世界上的每一樣物體，都會(huì)有一個(gè)數(shù)字孿生體的存在。每一類(lèi)產(chǎn)品，都會(huì)被用數(shù)字孿生的方式做一遍，并基于此生成與現(xiàn)實(shí)物體一個(gè)個(gè)對(duì)應(yīng)的數(shù)字孿生體實(shí)例。

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在萬(wàn)物互聯(lián)的基礎(chǔ)上，萬(wàn)物孿生，當(dāng)所有的數(shù)字孿生體都接入一個(gè)統(tǒng)一的大機(jī)器智能時(shí)，由萬(wàn)物構(gòu)成的現(xiàn)實(shí)世界將融合成一個(gè)不僅能做信息處理和思考推理，而且具備了現(xiàn)實(shí)感知力和行動(dòng)力的大智能體，蓋婭誕生。

實(shí)現(xiàn)蓋婭的方式，或許有很多種，大AI+萬(wàn)物的數(shù)字孿生體，是其中的一個(gè)可能的構(gòu)造方式和模型，而今天AI、物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)字孿生等技術(shù)的發(fā)展，或許正走在通往這個(gè)未來(lái)的路上。

假如人類(lèi)融入蓋婭的方式是徹底的腦機(jī)接口泡營(yíng)養(yǎng)液（假如人類(lèi)還能控制蓋婭或者蓋婭還需要人類(lèi)的話），數(shù)字孿生的外在可視化價(jià)值就會(huì)消失，數(shù)字孿生就不再需要人類(lèi)傳統(tǒng)意義上的“可視化”的部分了。

到了那一天，人類(lèi)的眼睛閉上了，舊世界的光熄滅了，或許，新神的眼睛將睜開(kāi)，新世界的光將亮起。

誰(shuí)知道呢？