医学上讲究预防大于治疗，而不是等生病或病严重了，才来求医。这种防患于未然的概念，也适用于安全领域。毕竟安全无小事，如果在事故发生之前及时消除不安全因素，就能够避免许多重大伤亡事故。那么，怎样才能在事故出现前解决隐患呢？有一项新的计算机技术，称为“数字孪生”。

　　既复杂又简单的概念

　　数字孪生是指充分利用物理模型、传感器、运行历史等数据，集成多学科、多尺度的复杂仿真过程。简单说，就是在计算机里对真实世界的物体进行数字建模和分析的技术。

　　早在阿波罗登月计划中，美国宇航局就曾制造两个完全相同的实物空间飞行器，通过对其中一个的仿真实验来分析另一个的飞行状态。但实物太贵了，不如数字孪生的便宜。

　　比如，为了检测飞机发动机的状态，工程师可预先在电脑里创建出发动机精确的数字孪生副本，然后为实物发动机安装各种传感器以收集数据，再将数据实时传输给计算机中的副本。此时只要在虚拟世界中运行数字孪生发动机，就能模拟实物发动机的工况。收集足够的运行数据后，工程师就能预防性地对航空发动机进行维护，减少安全隐患。

　　需要明确的是，计算机仿真技术是数字孪生技术出现的基础，但与仿真技术不同的是，数字孪生会不断接收实物的信息，实时调整状态。

　　各领域都有广泛的应用

　　数字孪生可用于模拟各种极端、突发状况下的测试。

　　在工程领域，可以先在仿真软件里建立桥梁数字孪生模型，不断优化模型，然后根据优化好的模型在现实中修建桥梁。

　　在军事领域，在战斗机上布置大量的传感器，将收集到的数据传输给预先建立的数字孪生模型，能精确地模拟出战斗机的实际状态。

　　在航空航天领域，数字孪生更是大放异彩。卫星作为高成本的复杂航天设备，其设计、总装等过程一直存在数字化程度低、智能化水平不高等问题。将数字孪生技术引入卫星全生命周期中，可借助孪生模型与仿真，协助卫星多维设计与实践，从而提高卫星设计与制造的强数字化和高智能化。同时，将数字孪生应用于卫星的故障预测与健康管理，可实现卫星的远程监控、状况评估、预测故障发生、定位故障原因并制订更为合理的维修策略，从而大大提高其安全系数与维护成本。

　　或会“诞生另一个自己”

　　计算机的快速发展，使得人们有能力去处理来自物理实体的海量数据，机器学习、AI的涌现使得建立极其复杂的虚拟模型变为可能。而传感器的海量应用、高精度数字模型的建立、物理实体与虚拟模型的数据交互又是数字孪生的存在基础。最终或会导致人体数字孪生的产生，也就是“诞生另一个自己”。

　　近年来，智能手表能检测人的心率、血氧气含量、睡眠数据等基础信息，程序能通过人脸图片判断人的心情，手机扫描能知道食物有多少卡路里，从某种意义上来说，这些都算是人体数字孪生的初级版本。

　　当然，想要得到一个更加准确的数字孪生，还需要更多数据，包括人体所处环境的空气质量、光照条件、人体接种的疫苗、脑电图、心电图、摄入食物的种类数量等等。创建一个能够和现实中的人同步成长的“另一个自己”，目前尚无可能。但医疗界正在尝试创建人体器官的数字孪生，用以规划更安全的手术程序。

　　总之，数字孪生已经介入了人们生活的方方面面，它就像一个默默的卫士，用科技守护着人类的安全。

　　（本报综合）