中國工程院院士李培根：數字孿生關鍵在於和物理生命體“共生”

9月15日，2021中國國際智能產業博覽會5G創新發展高峰論壇在渝舉行，以“渝見5G 揚帆遠航”爲主題，彙集政產學研領域專家，圍繞5G所引領的產業變革成效和趨勢，共同探討5G發展大計。在論壇上，中國工程院院士李培根以“工業互聯網與5G——數字孿生的重要支撐”爲題作主旨報告，分享了關於數字孿生的思考。

李培根在報告中指出，工業4.0的核心是CPS（即信息物理系統），其中最能反映CPS核心的就是數字孿生，實現CPS需要5G、物聯網、大數據、工業互聯網、VR/AR、人工智能等新興技術支撐，而數字孿生也恰好在5G、人工智能等技術的應用中得以發展。可以說，數字孿生更大程度上是一種技術理念，與CPS理念高度契合。

實際上，數字孿生涉及的單元技術很早之前就已經出現了，反映物理實體的很多數字模型似乎都可以視爲數字孿生模型的組成部分。

在李培根看來，數字孿生的關鍵在於和物理生命體的“共生”，所謂共生就是全生命週期，數字孿生體是和物理實體應聯繫在一起。李培根舉例解釋到，比如，從未來交通來看，其運行全過程始終是緊密相連的。每一輛汽車的系統不同，駕駛員的駕駛習慣也有差異，在機器裝備運行過程中，需要關注它的下一刻狀態，他認爲數字孿生是被時間規定的，能夠看到未來的存在。

李培根用自動駕駛舉例對場景孿生加以說明，在未來交通數字孿生雲平臺的構想中，有高帶寬、低延時的5G通信鏈路，可以將感知到的信息實時傳到路側或雲端，雲智能系統也會將調度信號高效推送給客戶或路側單元。

同時，過程孿生也很重要。“孿生不僅僅要針對產品，也要針對使用者。”李培根同樣以自動駕駛爲例，對於常規的非自動駕駛模式，除了車的數字孿生模型，還需建立駕駛者數字孿生模型，以便在困難情況下基於特定的駕駛者行爲反應，能使駕車效果進一步微調。該過程是與使用者即駕駛者的行爲聯繫在一起的。比如，汽車新產品開發中，應通過衆多汽車數據去模擬汽車性能和駕駛者反應，以評估設計改變的效果。

當前，數字孿生更多的還停留在初期階段，之後該如何構建數字孿生？李培根指出，要構建數字孿生應用的生態系統，釋放數字孿生的價值，還需要整合整個數字孿生生態系統中的所有數據和模型，加強產業鏈上下游協同合作，才能達到數字孿生與物理實體的“共生”。

上游新聞記者 李舒 攝影 李斌