Ученые утверждают, что разработали новую модель цифрового близнеца с использованием искусственного интеллекта, способную адаптироваться и управлять физической машиной в режиме реального времени.

По словам авторов, открытие, опубликованное в журнале IEEE Access, добавляет новое измерение к цифровым копиям реальных машин, таких как роботы, дроны и даже автономные автомобили.

Цифровые близнецы — это точные копии вещей в физическом мире. Они уподобляются версиям видеоигр реальных машин, с которыми они являются цифровыми двойниками и постоянно обновляются данными в реальном времени.

Инженеры и ученые используют цифровых двойников для мониторинга и тестирования машин без прикосновения к физической системе, что делает отрасли более интеллектуальными и эффективными.

Но большинство цифровых близнецов сегодня — просто наблюдатели. Они могут анализировать и предсказывать, что может произойти, но они не могут действовать автономно.

Вот тут-то и вступает в действие модель авторов. Команда представляет концепцию интеллектуальных действующих цифровых близнецов (IADT), но в отличие от традиционных цифровых близнецов, их IADT не просто наблюдает.

«Представьте себе дрон, преследующий вражеский самолет. Традиционный цифровой двойник будет моделировать различные сценарии и предлагать возможные ходы», — сказал доктор Ахсен Боунсер, ведущий автор. «Но с IADT цифровой двойник может фактически автономно управлять дроном, обучаясь у пилотов-людей и в конечном итоге принимая собственные решения».

Доктор Баунсер, доцент Колледжа вычислительной техники и информатики Университета Шарджи в Объединенных Арабских Эмиратах (ОАЭ), говорит, что IADT может найти широкое применение в обрабатывающей промышленности и многих других сферах, имеющих непосредственное отношение к жизни человека.

«Устраняя разрыв между виртуальным и физическим, а также обучаясь у людей и действуя независимо, эта технология (IADT) может быть полезна во многих областях — здравоохранении, умных городах, беспилотных автомобилях и улучшении реагирования в реальном времени даже в случае катастрофы», — говорит доктор Баунсер.

Доктор Баунсер уверен, что модель будет иметь «значительные практические последствия во многих отраслях» и считает, что ее внедрение откроет дверь «к реальным приложениям, где цифровые двойники смогут выйти за рамки простого мониторинга и моделирования — теперь они могут действовать, адаптироваться и автономно управлять реальными системами в режиме реального времени».

Более того, он утверждает, что модель может найти практическое применение в таких ключевых секторах, как «умные» города и управление инфраструктурой, автономные транспортные средства и робототехника, здравоохранение и медицинские технологии, оборона и аэрокосмическая промышленность, преобразуя то, как мир использует ИИ в цифровых двойниках.

Соавтор исследования Мостефа Кара из Университета нефти и полезных ископаемых имени короля Фахда в Саудовской Аравии добавляет: «Настоящий цифровой двойник должен не просто отражать реальный мир — он должен взаимодействовать с ним, адаптироваться к нему и даже управлять им. Именно этого мы достигли с помощью IADT».

«Будущее — это не просто автоматизация, это интеллект. Мы создаем системы, которые не просто выполняют команды, но понимают окружающую среду, принимают решения и действуют в режиме реального времени».

В своем исследовании авторы заявляют, что их IADT обладает «новаторскими возможностями», а доктор Кара утверждает, что модель «интегрирует ИИ с цифровыми близнецами и движется к миру, в котором машины не просто помогают людям, но и сотрудничают, адаптируются и действуют самостоятельно».

«Слишком долго цифровые близнецы были пассивными наблюдателями — отслеживали и прогнозировали, но никогда не действовали. С IADT мы изменили это. Теперь цифровые близнецы могут думать, учиться и действовать в режиме реального времени», — говорит доктор Кара.

О своей концепции IADT авторы пишут, что она «представляет собой значительный прогресс в использовании технологии цифровых двойников», добавляя: «IADT позволяет людям использовать цифрового двойника для управления реальными системами, в конечном итоге стремясь к полной автономии, при которой цифровой двойник может автономно управлять реальной системой, устраняя необходимость прямого вмешательства человека».

«Мы выделили два различных типа цифровых двойников: один сосредоточен исключительно на поведении устройства, а другой охватывает поведение всей системы».

Авторы утверждают, что подтвердили осуществимость своей концепции путем практической реализации с использованием платформы CupCarbon.

«Эти реализации демонстрируют, как IADT интегрирует виртуальные и физические компоненты для создания единой и эффективной структуры, предлагая значительный прогресс в применении технологии цифровых двойников в различных областях», — отмечают они.

Исследование рекламирует модель как смелый шаг к полностью автономным системам: «Объединяя машинное обучение, ИИ и цифровых близнецов, мы движемся к будущему, в котором машины смогут действовать и адаптироваться, не дожидаясь человеческого вмешательства. Это необходимо для реагирования на чрезвычайные ситуации , автоматизации и отраслей с высоким уровнем риска, где требуются быстрые и разумные действия».

В своем заключении авторы повторяют, что «предложенная ими архитектура для ADT не только позволяет интегрировать новые функции и модели поведения в реальные системы, но и предлагает новую методологию проектирования для разработчиков схем, решающихся на создание приложений с цифровыми двойниками».

«Благодаря этой работе мы представляем себе будущее, в котором цифровые двойники играют ключевую роль в достижении автономности и оптимизации в различных областях, революционизируя способы нашего взаимодействия с реальными системами и управления ими».