Cyfrowy bliźniak

Choć technologia digital twins rozwijana jest na świecie od już co najmniej dwóch dekad, to dopiero teraz stała się dużo bardziej dostępna. I to nie tylko dla dużych podmiotów.  również pracę szpitali, na przykład przewidywać szczyt kolejkowy na ostrym dyżurze i dzięki tej wiedzy odpowiednio planować pracę personelu szpitalnego. Odwzorowanie ludzkiego organizmu to z kolei szansa na lepiej dobrane terapie czy zmniejszenie ryzyka zabiegowego.

– Cyfrowy bliźniak to cyfrowy odpowiednik fizycznego przedmiotu, obiektu, procesu albo nawet osoby. To model komputerowy, który zbiera dane z przeszłości i na ich podstawie określa przy różnych modyfikacjach, jak dana rzecz może się zachować w przyszłości. Dobrym przykładem jest chociażby linia produkcyjna – nie potrzebujemy dokupywać kolejnej maszyny i wydawać na ten cel środków, żeby się przekonać, czy jest ona w stanie usprawnić biznes. Możemy najpierw przeprowadzić symulację: poprzez dołożenie pewnych komponentów do funkcjonującej maszyny jesteśmy w stanie zobaczyć, co się dalej stanie, zrobić testy i następnie podjąć najlepszą decyzję – wyjaśnia w wywiadzie dla agencji Newseria Innowacje Ryugo Kimura, edtech consultant w 10Clouds.

Cyfrowe bliźniaki w przemyśle i budownictwie

Cyfrowe bliźniaki są w przemyśle znane już od ponad dwóch dekad. Z ich pomocą weryfikowane są takie przedsięwzięcia jak budowa mostu czy wysłanie w kosmos rakiety SpaceX. Ich zaletą w sektorze lotniczym czy kosmicznym jest możliwość odtworzenia ekstremalnych warunków, niedostępnych na Ziemi. Cyfrowe bliźniaki mają być też kluczowym elementem w rozwoju produkcji półprzewodników w Stanach Zjednoczonych – mają obniżyć koszty produkcji oraz ułatwić współpracę w zakresie projektowania i rozwoju układów scalonych. Uniezależnienie od dostaw półprzewodników z Tajwanu jest elementem strategii Waszyngtonu, więc na technologię cyfrowych bliźniaków amerykański rząd wyda 285 mln dol. Swoje cyfrowe odpowiedniki tworzą też miasta – służą one m.in. do planowania zabudowy czy symulacji akcji ratowniczych.

Technologia cyfrowych bliźniaków jest rozwijana również w Polsce. Elektroniczny klon został stworzony m.in. dla Portu Gdynia, by przysłużyć się do bezpiecznego wprowadzania statków, zarządzania i utrzymania infrastruktury. Zarząd portu chce zbudować system łączący bezpieczną obsługę statków, pomiary pogodowe, a także badanie nabrzeży i środowiska wewnętrznego.

– W przemyśle cyfrowy bliźniak ma bardzo szerokie zastosowanie. Jeżeli chcemy stuningować auto, nie musimy kupować części do tego auta fizycznie, wydawać dużo pieniędzy, tylko jesteśmy w stanie zrobić symulację tej części i zobaczyć, co się później stanie, czy osiągi będą lepsze. Wygląda to tak jak w różnego rodzaju grach. Można chociażby zrobić symulację do kupienia grubszych opon i zobaczyć, jaka jest przyczepność. Z drugiej strony w branży lotniczej można sprawdzić, jak części ze sobą współgrają oraz czy i kiedy konserwacja jest potrzebna. To „wirtualny bliźniak” jest połączony z czujnikami samolotu, dzięki czemu jest to bezpieczne rozwiązanie – dodaje Ryugo Kimura.

Z kolei cyfrowy bliźniak szpitala może usprawnić przepływ chorych, przewidywać obłożenie dyżurów na podstawie zmiennych lub wspomóc zaplanowanie zaopatrzenia apteki szpitalnej. Możliwości technologii digital twins można też przełożyć na inne zastosowania w medycynie. Tworząc cyfrowego bliźniaka organizmu człowieka lub jakiegoś układu w ciele, można np. zaplanować przebieg operacji, sprawdzić działanie leku pod kątem działań niepożądanych, dobrać terapię celowaną czy uszczegółowić diagnostykę. Stworzenie spersonalizowanego bliźniaka cyfrowego dla osób z wadami serca, wszczepionymi rozrusznikami czy cukrzyków korzystających z pompy insulinowej nie tylko może podnieść komfort ich życia, ale przede wszystkim realnie je przedłużyć. Im więcej danych, takich jak wyniki badań, pomiary tętna, ciśnienia czy cukru otrzyma system, tym dokładniejsza będzie wirtualna kopia.

Rozwój branży cyfrowych bliźniaków

Cyfrowe odwzorowanie człowieka może zostać ponadto wykorzystane w celach komercyjnych, zwłaszcza w social mediach.

– Przyszłością technologii jest przede wszystkim zastosowanie cyfrowego bliźniaka, który może zastępować ludzi np. prowadzących kursy nauczycieli czy osoby dedykowane do obsługi klienta. Już teraz firmy tworzą cyfrowych influencerów, którzy zachowują się jak prawdziwe osoby: tworzą treści, generują zdjęcia i wchodzą w interakcję z ludźmi w mediach społecznościowych. Mogą nawet promować niektóre marki i produkty – przewiduje ekspert 10Clouds.

Stworzenie cyfrowych bliźniaków może także zmieniać edukację – na przykład cyfrowe odwzorowanie nauczycieli byłoby wsparciem dla uczniów w czasie rzeczywistym, np. w czasie odrabiania prac domowych, tym samym pozwalając osiągać lepsze wyniki w nauce. Te innowacje mogą prowadzić do bardziej inkluzywnego i dostosowanego do potrzeb społeczeństwa systemu nauczania, który będzie służył wszystkim, niezależnie od ich indywidualnych potrzeb i możliwości.        

Z raportu „Tech Trends” opracowanego przez firmę Deloitte wynika, że w 2019 roku globalny rynek bliźniaków cyfrowych był wart 3,8 mld dol. W 2025 roku jego wartość wzrośnie blisko dziesięciokrotnie, do niemal 36 mld dol.