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数字孪生的多维升级:好看、可算、易管、善控

2023-09-22 10:54:18       来源:中国网

如果要在今年腾讯全球数字生态大会发布的各大产品当中选一个C位,腾讯混元大模型可谓是当仁不让。在ChatGPT爆火引发的“百模大战”中,腾讯的大模型虽显得姗姗来迟,依然足够吸睛。

而在混元大模型的身后,还有一个值得注意的角色——腾讯数字孪生。

在大会期间的数字孪生专场上,腾讯重磅发布了全新的数字孪生产品矩阵,将人工智能、实时计算、仿真推演、数据驱动等技术深度融合,意欲将数字孪生——这一数字化转型的共识性技术,推至产业应用的深水区。

数字孪生有何妙用?腾讯此次发布的数字孪生又如何与众不同?

数字孪生的价值盛放,重在突破“可视化”

19世纪末,莱特兄弟在关于飞行的实验中模拟鸟类的翅膀运动和控制方式,创造了历史上的第一个飞行器,开始了人类翱翔蓝天的征途。而这种“模拟”-“创造”-“试错”-“优化”的思维范式,正是人类众多科技文明不断进步的支撑。从最早被NASA应用于航天飞行器开始,数字孪生开辟出了新的思路:在虚拟世界通过“数字孪生体”来对实体进行仿真模拟,不但大大降低了利用物理手段模拟和试错的成本,也为创造和优化提供了更佳的模型与方案。

这正是数字孪生最核心的妙用。

基于人们对这种价值的期待,数字孪生犹如一朵久经历练的野生花,在数十年技术基础的沉淀与数据价值的滋养后,国内的数字孪生市场已呈含苞待放之势。

为何是“待放”而不是“盛开”?究其原因,目前世面上大多数字孪生解决方案对客户而言,尚未实现上述价值的闭环——孪生体和可视化大屏都有了,但是大家还未看到它带给实体更多的价值反馈。

这就是说,数字孪生要进一步发展,就要跳出目前“可视化”、“仿真”、“专业建模工具”等固有印象的窠臼,让孪生体和实体互动双生,真正实现“以虚控实”,从而为实体社会带来更全面的价值。

这方面,欧美的几家工业软件巨头做得更为深入。例如西门子公司,基于其多年积淀,拥有从工业软件到工业控制的完整产品谱系,打造出工厂级端到端数字孪生解决方案,可在数字空间实现工艺模拟、物流模拟、自动化虚拟验证、分析预测等虚实互动的功效;达索公司除了自身的产品研发,还不断收并购以补齐虚拟空间全类工业软件,构建云化台整合业务能力和全生命周期,打造出虚实映射的闭环解决方案,并且基于AI技术与仿真技术的融合,持续优化数字孪生解决方案。

数字孪生的多维升级:“好看、可算、易管、善控”

围绕数字孪生的价值期待,腾讯作为国内互联网科技领域的领军企业,又给出了怎样的答案呢?

在本次腾讯数字生态大会的数字孪生专场,腾讯集团副总裁、腾讯智慧交通与出行总裁钟翔平表示:腾讯致力于以先进、完整、成熟、开放的数字孪生技术与产品,在产业数字化“深水区”,助力产业客户打造好看、可算、易管、善控的数字孪生应用。

而此次发布的腾讯数字孪生产品矩阵——即1底座3台(数字孪生底座、可视化台、空间实时计算台、实时仿真台)为实现上述目标提供了可靠支撑。

数字孪生底座核心提供物联感知、空间构造、数据融合三大能力,覆盖90%以上的物联网协议类型,并实现千万级的设备在线并发,完全自主研发的多数据格式、复杂大模型轻量化算法,可实现模型压缩比99.5%。可视化台,核心提供基于多引擎、多台、全场景、云渲染的动静结合、二三维一体化的数据可视化渲染能力,基于自研三维重建算法和腾讯地图数据沉淀,可以在一天内完成一座2400多平方公里的大型城市全景三维自动化重建。实时仿真台,核心提供通用分布式并行仿真能力、开放的仿真模型集成能力及基于实时数据输入的实时在线校准能力,仿真一致性可达99.9%,台可支持1万以上的仿真节点同时并发。空间实时计算台,核心提供空间感知、空间计算、空间解析、空间检索等能力,可支持高速动态变化场景下实现毫秒级的时空计算,支持PB级大规模静态空间场景数据的计算,并支持秒级计算结果输出。

可以看出,腾讯数字孪生首先是将“可视化”升级:在可视化的精度上,通过基于机理、集合、数据等融合建模,实现了对物理实体的全面透视,可助力我们“看见那些看不见的”内在规律,并提供仿真推演的能力;展示效果上,腾讯将其在游戏科技领域积累的高逼真渲染能力应用于孪生体,实现了对物理实体的逼真映射。

其次,腾讯数字孪生在时间和空间层面也更深入。早期的孪生应用针对的是孪生对象的某个碎片化生命周期——例如设计、验证、测试、生产中的其中片段;腾讯数字孪生则是朝着“全生命周期的孪生”发展,并强调“实时可交互”;空间层面,腾讯数字孪生的对象可从一个设备到一个车间,乃至于整个工厂甚至一座城市,强调大量孪生对象的紧密联系与智能协同。

此外,腾讯数字孪生更强调为孪生体“赋智”,让其拥有感知、计算、仿真、预测、控制等多重能力,以打造数字孪生应用价值的闭环。

“到实践中去”,数字孪生已在各种场景广泛落地

技术产品的价值核心不在于新潮的概念,而在于其在实践中所发挥出的效能——所有的技术最终都要直面应用场景的拷问。这种“实用主义”不仅是腾讯转舵产业互联网所应坚持的基本理念,也是整个实体产业转型的基础。

那么,腾讯数字孪生是否“实用”?首先,腾讯数字孪生是肇始于腾讯在游戏领域对游戏场景的仿真模拟能力,可谓是“从实践中来”;至于如何“到实践中去”?在技术研发的同时,腾讯不仅将游戏领域的技术积累与音视频、AI等相关技术融合,不断探索科技创新的可能性,另一方面也不断从内而外地探索技术的落地,并以实践为指导形成发现问题、解决问题的正向循环。

例如腾讯深圳总部滨海大厦,就是基于数字孪生等技术,让冰冷生硬的水泥建筑变成了一个可以不断生长变化的“生命体”,实现了楼宇内硬件设施和软件应用的广泛互联和智慧管理。经过不断丰富和优化,这一成功实践也被开放出来。钢铁企业瑞泰马钢董事长蒋育翔在参观腾讯滨海大厦后深受鼓舞,也坚决地开启了其自身的数字化征程,并携手腾讯数字孪生打造“透明工厂”,目前已助力企业生产效率提升30%、产品质量提升10%、故障率降低25%、工序能耗降低10%,成为数字孪生在工业领域落地的典型样板。

在交通领域,腾讯已经与广州地铁、蜀道集团、深圳市宝安交通局等广泛合作,实现了数字孪生在智慧高速、轨交、公交等领域的成功落地;在民航领域,腾讯在助力浦东机场的智慧化转型过程中,将数字孪生、低代码等技术运用在运行保障、安全保障、调度支撑和服务支撑体系。在自动驾驶方面,腾讯与广汽集团联合打造的自动驾驶仿真云台,支持量产智能驾驶的功能验证,实现了线上线下的数据闭环,极大提升测试验证效率、场景覆盖度和安全性,为我国车企的自主创新带来技术助力……

此外,在本次生态大会上,中国科学院院士、南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海)主任陈大可还表示,已与腾讯公司携手合作,成功构建了全球首个海洋数字孪生引擎DTO。基于这个海洋数字孪生引擎,该实验室已成功实现对大量海洋现象以及台风、风暴潮等海洋灾害的高逼真还原和实时映射,未来将有望应用于灾害应急防治等领域,惠及民生。

各个行业、领域、场景的应用实践不断落地,是数字孪生广阔价值前景的最佳背书,也将推动数字孪生产业化行深致远,成为长坡厚雪的蓝海赛道。而在这个过程中,“让数字世界更真实,让真实世界更美好”,正是我们所期待的数字孪生最佳归宿。


关键词:

责任编辑:kj005

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数字孪生的多维升级:好看、可算、易管、善控

2023-09-22 10:54:18   中国网

如果要在今年腾讯全球数字生态大会发布的各大产品当中选一个C位,腾讯混元大模型可谓是当仁不让。在ChatGPT爆火引发的“百模大战”中,腾讯的大模型虽显得姗姗来迟,依然足够吸睛。

而在混元大模型的身后,还有一个值得注意的角色——腾讯数字孪生。

在大会期间的数字孪生专场上,腾讯重磅发布了全新的数字孪生产品矩阵,将人工智能、实时计算、仿真推演、数据驱动等技术深度融合,意欲将数字孪生——这一数字化转型的共识性技术,推至产业应用的深水区。

数字孪生有何妙用?腾讯此次发布的数字孪生又如何与众不同?

数字孪生的价值盛放,重在突破“可视化”

19世纪末,莱特兄弟在关于飞行的实验中模拟鸟类的翅膀运动和控制方式,创造了历史上的第一个飞行器,开始了人类翱翔蓝天的征途。而这种“模拟”-“创造”-“试错”-“优化”的思维范式,正是人类众多科技文明不断进步的支撑。从最早被NASA应用于航天飞行器开始,数字孪生开辟出了新的思路:在虚拟世界通过“数字孪生体”来对实体进行仿真模拟,不但大大降低了利用物理手段模拟和试错的成本,也为创造和优化提供了更佳的模型与方案。

这正是数字孪生最核心的妙用。

基于人们对这种价值的期待,数字孪生犹如一朵久经历练的野生花,在数十年技术基础的沉淀与数据价值的滋养后,国内的数字孪生市场已呈含苞待放之势。

为何是“待放”而不是“盛开”?究其原因,目前世面上大多数字孪生解决方案对客户而言,尚未实现上述价值的闭环——孪生体和可视化大屏都有了,但是大家还未看到它带给实体更多的价值反馈。

这就是说,数字孪生要进一步发展,就要跳出目前“可视化”、“仿真”、“专业建模工具”等固有印象的窠臼,让孪生体和实体互动双生,真正实现“以虚控实”,从而为实体社会带来更全面的价值。

这方面,欧美的几家工业软件巨头做得更为深入。例如西门子公司,基于其多年积淀,拥有从工业软件到工业控制的完整产品谱系,打造出工厂级端到端数字孪生解决方案,可在数字空间实现工艺模拟、物流模拟、自动化虚拟验证、分析预测等虚实互动的功效;达索公司除了自身的产品研发,还不断收并购以补齐虚拟空间全类工业软件,构建云化台整合业务能力和全生命周期,打造出虚实映射的闭环解决方案,并且基于AI技术与仿真技术的融合,持续优化数字孪生解决方案。

数字孪生的多维升级:“好看、可算、易管、善控”

围绕数字孪生的价值期待,腾讯作为国内互联网科技领域的领军企业,又给出了怎样的答案呢?

在本次腾讯数字生态大会的数字孪生专场,腾讯集团副总裁、腾讯智慧交通与出行总裁钟翔平表示:腾讯致力于以先进、完整、成熟、开放的数字孪生技术与产品,在产业数字化“深水区”,助力产业客户打造好看、可算、易管、善控的数字孪生应用。

而此次发布的腾讯数字孪生产品矩阵——即1底座3台(数字孪生底座、可视化台、空间实时计算台、实时仿真台)为实现上述目标提供了可靠支撑。

数字孪生底座核心提供物联感知、空间构造、数据融合三大能力,覆盖90%以上的物联网协议类型,并实现千万级的设备在线并发,完全自主研发的多数据格式、复杂大模型轻量化算法,可实现模型压缩比99.5%。可视化台,核心提供基于多引擎、多台、全场景、云渲染的动静结合、二三维一体化的数据可视化渲染能力,基于自研三维重建算法和腾讯地图数据沉淀,可以在一天内完成一座2400多平方公里的大型城市全景三维自动化重建。实时仿真台,核心提供通用分布式并行仿真能力、开放的仿真模型集成能力及基于实时数据输入的实时在线校准能力,仿真一致性可达99.9%,台可支持1万以上的仿真节点同时并发。空间实时计算台,核心提供空间感知、空间计算、空间解析、空间检索等能力,可支持高速动态变化场景下实现毫秒级的时空计算,支持PB级大规模静态空间场景数据的计算,并支持秒级计算结果输出。

可以看出,腾讯数字孪生首先是将“可视化”升级:在可视化的精度上,通过基于机理、集合、数据等融合建模,实现了对物理实体的全面透视,可助力我们“看见那些看不见的”内在规律,并提供仿真推演的能力;展示效果上,腾讯将其在游戏科技领域积累的高逼真渲染能力应用于孪生体,实现了对物理实体的逼真映射。

其次,腾讯数字孪生在时间和空间层面也更深入。早期的孪生应用针对的是孪生对象的某个碎片化生命周期——例如设计、验证、测试、生产中的其中片段;腾讯数字孪生则是朝着“全生命周期的孪生”发展,并强调“实时可交互”;空间层面,腾讯数字孪生的对象可从一个设备到一个车间,乃至于整个工厂甚至一座城市,强调大量孪生对象的紧密联系与智能协同。

此外,腾讯数字孪生更强调为孪生体“赋智”,让其拥有感知、计算、仿真、预测、控制等多重能力,以打造数字孪生应用价值的闭环。

“到实践中去”,数字孪生已在各种场景广泛落地

技术产品的价值核心不在于新潮的概念,而在于其在实践中所发挥出的效能——所有的技术最终都要直面应用场景的拷问。这种“实用主义”不仅是腾讯转舵产业互联网所应坚持的基本理念,也是整个实体产业转型的基础。

那么,腾讯数字孪生是否“实用”?首先,腾讯数字孪生是肇始于腾讯在游戏领域对游戏场景的仿真模拟能力,可谓是“从实践中来”;至于如何“到实践中去”?在技术研发的同时,腾讯不仅将游戏领域的技术积累与音视频、AI等相关技术融合,不断探索科技创新的可能性,另一方面也不断从内而外地探索技术的落地,并以实践为指导形成发现问题、解决问题的正向循环。

例如腾讯深圳总部滨海大厦,就是基于数字孪生等技术,让冰冷生硬的水泥建筑变成了一个可以不断生长变化的“生命体”,实现了楼宇内硬件设施和软件应用的广泛互联和智慧管理。经过不断丰富和优化,这一成功实践也被开放出来。钢铁企业瑞泰马钢董事长蒋育翔在参观腾讯滨海大厦后深受鼓舞,也坚决地开启了其自身的数字化征程,并携手腾讯数字孪生打造“透明工厂”,目前已助力企业生产效率提升30%、产品质量提升10%、故障率降低25%、工序能耗降低10%,成为数字孪生在工业领域落地的典型样板。

在交通领域,腾讯已经与广州地铁、蜀道集团、深圳市宝安交通局等广泛合作,实现了数字孪生在智慧高速、轨交、公交等领域的成功落地;在民航领域,腾讯在助力浦东机场的智慧化转型过程中,将数字孪生、低代码等技术运用在运行保障、安全保障、调度支撑和服务支撑体系。在自动驾驶方面,腾讯与广汽集团联合打造的自动驾驶仿真云台,支持量产智能驾驶的功能验证,实现了线上线下的数据闭环,极大提升测试验证效率、场景覆盖度和安全性,为我国车企的自主创新带来技术助力……

此外,在本次生态大会上,中国科学院院士、南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海)主任陈大可还表示,已与腾讯公司携手合作,成功构建了全球首个海洋数字孪生引擎DTO。基于这个海洋数字孪生引擎,该实验室已成功实现对大量海洋现象以及台风、风暴潮等海洋灾害的高逼真还原和实时映射,未来将有望应用于灾害应急防治等领域,惠及民生。

各个行业、领域、场景的应用实践不断落地,是数字孪生广阔价值前景的最佳背书,也将推动数字孪生产业化行深致远,成为长坡厚雪的蓝海赛道。而在这个过程中,“让数字世界更真实,让真实世界更美好”,正是我们所期待的数字孪生最佳归宿。


责任编辑:kj005

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