央视网络春晚、“数字双胞胎”与工业40

财经理财 2019-07-11123未知admin

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  原标题:央视网络春晚、“数字双胞胎”与工业4.0

  人类平均每250个新生儿中就会出现一对同卵双胞胎,相似的基因、生活环境和频繁的日常交流或许会潜移默化地同化着双生儿的处事方法和思考模式。双胞胎之间的息息相通也常常被称为“心灵感应”。

  生活中,有一对双胞胎的兄弟姐妹是什么感觉?

  随着数字科技的发展,另一种形态的双胞胎正从概念走向生活,出现在大众面前,那就是“数字双胞胎”。

  今年小年夜的央视网络春晚,就让观众见识到了数字双胞胎的魅力。

  2019央视网络春晚被不少观众奉为“最时髦网春”,满满黑科技融合春节氛围。其中虚拟主持人“小小撒”更是成为新晋“网红”,令央视名嘴本尊撒贝宁也自叹不如。

  “小小撒”和撒贝宁长相如出一辙,被撒贝宁亲切唤作“失散多年的孪生兄弟”,他一出场,撒贝宁就忍不住打量了良久:“我的天,我感觉像照镜子一样。”感受到了小撒的震撼,“小小撒”更是“戏精上身”——“小撒,别老盯着我。”

  当晚,和“小小撒”一起亮相的还有央视名嘴朱迅、高博、龙洋的孪生人工智能主持人——“朱小迅”、“高小博”、“龙小洋”。

  其中,“朱小迅”一袭白衣战袍,稳重端庄,如仙女下凡,现场观众不吝称赞:朱小迅是四千年一遇的最美虚拟主持人。四位虚拟主持人还齐刷刷列队和“富察皇后”秦岚一起,给全国观众送上了春节祝福,“祝大家新春发财走鸿运! 幸福安康春到夏!金秋丰收好生活!冬天健康又吉祥!”

  他们逗趣的样子,灵活的口条,让撒贝宁叹为观止:春夏秋冬,四位虚拟主持人送祝福一送就是一整年啊。

  据参考消息网1月31日报道,世界首批人工智能(AI)电视节目主持人在今年的央视网络春晚上亮相也引起了美国媒体的注意。

  据美国《福布斯》杂志网站1月29日报道,今年央视网络春晚上的四位AI主持人“小小撒”“朱小迅”“高小博”“龙小洋”由美国公司偶邦(ObEN)打造。

  他们看上去之所以与撒贝宁等人真假难辨,是因为这些视觉数据是用3D扫描仪收集的,当然,那只是创造“人类AI版”过程的起点。

  建立在深度学习原理基础上的神经网络技术被用来记录主体的嗓音作为输入数据,并记录主体的行为和动作等个人数据,由此就可以再现他们的说话模式和性格特点。

  “我们捕捉嗓音数据,然后人工智能会学习你的嗓音特征,并能以你的嗓音生成新的内容——说话或者唱歌。而且还不仅仅能用你的母语……它还能够以你的嗓音用你根本不会讲的语言生成内容。就拿我来说吧,我也许会用英语录制数据,但我的个人AI能讲中文、日语或韩语。” 偶邦公司首席执行官尼基尔·贾因说。

  他表示,“虽然这个节目向庞大的受众群体展示了公司的技术,但个人AI(PAI)的潜力不止于此,它可能会给社会的许多领域带来革命性变化。”

  现在,偶邦公司正在致力于打造由人工智能驱动的医生、护士和教师以及备受瞩目的虚拟名人。其中,名人“数字双胞胎”将是利润丰厚的人工智能技术应用案例,这样,粉丝们就有了与偶像互动的新方法,市场十分广阔。

  就目前而言,偶邦已不局限于打造AI名人,他们正在扩大业务范围,并开始调研这项技术的更“严肃”应用。

  贾因说:“我们正在向医疗领域进军,推出虚拟医生和护士,他们能够与患者互动并提供非临床建议,回答有关健康的提问或进行提醒。我们还在教育等领域努力打造虚拟教师。”

  另一个潜在用途是零售,偶邦正在与亚洲知名零售商K11合作开发“虚拟前台”AI,为网上购物体验增添一丝(人工)人性色彩。

  在这次晚会中,撒贝宁、朱迅、高博和龙洋的数字双胞胎“小小撒”“朱小迅”“高小博”“龙小洋”以实体形像展现在我们面前。

  “数字化双胞胎”是一种拟人化的说法,分别指的是现实世界以及利用数字化技术营造的与现实世界对称的数字化镜像。

  如果以家用电脑为例,Word文档和打印出来的文稿就是一对双胞胎。以导航软件为例,城市中的实体道路和软件中的虚拟道路也是一对“数字化双胞胎”;人们在导航软件中模拟交通场景,做出最佳出行决策,就是”数字化双胞胎”技术在日常生活中的一种应用。

  美国、PTC公司、西门子公司、达索公司等都在2014年接受了“Digital Twin”这个术语,并开始在市场宣传中使用。

  如美国提出利用Digital Twin技术,用于航空航天飞行器的健康维护与保障。

  首先在数字空间建立真实飞机的模型,并通过传感器实现与飞机真实状态完全同步,这样每次飞行后,根据结构现有情况和过往载荷,及时分析评估是否需要维修,能否承受下次的任务载荷等。

  需要指出的是,他们都是使用的“Digital Twin”,而不是“Digital Twins”。Digital Twin或译“数字孪生”或译“数字镜像”,通常大家更愿意使用俗称,也就是“数字双胞胎”。

  Digital Twin的产生更多地来自计算机辅助类软件尤其是仿真软件,最初的应用是针对物理实体空间建立数字化的虚拟环境,当然,这二者是完全独立的,没有任何关联。

  “软件定义一切”让二者进行数据传输和指令交互变成了现实,Digital Twin的概念逐步建立,因此,Digital Twin从开始产生就与智能制造密切相关,是智能制造的基本要素。

  “到了2035年,当航空公司接收一架飞机的时候,将同时还验收另外一套数字模型。每个飞机尾号,都伴随着一套高度详细的数字模型。”美国《航空周报》两年前就迫不及待地做出这样的预测。

  “数字双胞胎”与建模仿真技术曾被称作智能制造业的下一波浪潮,工业4.0也要求,若要虚和实的互动以及相互增强,数字化模型必须先出现。

  智能制造是工业4.0的核心要素,“数字双胞胎(Digital Twin)”又是实现智能制造的必经之路。

  “数字双胞胎”构建了虚实两个企业体系,虚实之间实时进行指令交互和数据传输,实现了制造业的智能化;而IT、OT、CT融合,是构建“数字双胞胎”的基础,3T和“数字双胞胎”技术的实践能够加速智能制造快速落地。

  随着工业4.0的推进,尤其是互联网对制造业的入侵,全球制造强国都在积极布局产业发展战略,与前三次工业革命一样,第四次工业革命也呈现出了比较明显的特点,以互联网产业化、工业智能化为代表,即数字化创新工业生产,信息技术与工业制造深度融合。大数据、物联网、工业互联网、人工智能、区块链、生态赋能、产业下沉、智能制造等概念不断地在冲击从业者的视野,究其原因就是互联网线上红利已到顶端,科技发展需要回归制造业,回归实体经济,传统制造亟待转型。

  专家表示,“数字双胞胎”与智能制造天然匹配,是制造企业实现工业4.0战略目标的关键技术,通过将产品制造过程的所有阶段数据与智能设备连接,实现虚拟与物理数据的同步。

  “数字双胞胎”的核心是基于模型的系统控制,数字化是前提,首先要广泛收集设备数据,通过嵌入在各类设备的传感器实时采集工厂数据,进行数字化建模,也即基于模型的定义MBD(Model Based Definition)。

  数字模型建立后,基于模型进行软件系统开发MES(Manufacturing ExecutionSystem,生产执行管理系统,俗称二级系统),MES通过模型仿真、反馈、修正,形成数据闭环,对机器生产进行事先预警,可监测产品制造全过程管理,形成基于模型的虚拟化企业MBE(Model Based Enterprise)和基于自动化技术的现实企业,数据在现实和虚拟之间传输,指令在两个空间交互。MBE在已有的MBD基础上建立了一个集成协同环境,基于单一数据源开展工作,能有效缩短产品生产周期,改善生产环境,提高产品质量和生产效率,是智能制造的最佳实践。

  在产品研发领域,可以虚拟数字化产品模型,对其进行仿真测试和验证,以更低的成本做更多的样机;

  在生产管理领域,可将数字化模型构建在生产管理体系中,在运营和生产管理的平台上对生产进行调度,调整和优化;

  在设备管理领域,我们可以通过模型模拟设备的运动和工作状态,实现机械和电器的联动。

  近日,《数字双胞胎、AI驱动颠覆2019年企业运营模式》一文作出三大预测:

  预测一:2019年,人工智能和物联网将开始融合,以产生一种新的自动化模式。

  预测二:数字化双胞胎将开启新的全景和视角,帮助企业第一次真正的看清其所有业务。

  预测三:大多数公司对区块链的认知将在2019年发生重大变化,因为更多的公司将会把区块链看成有助于业务的创新产物。

  根据Gartner预测,到2021年,所有大型工业公司中有一半将使用数字双胞胎,从而使效率提高10%。

  数字双胞胎的引入国内仅仅几年时间,目前处于初步探索与实践环节,距离广泛应用还有很长的路要走。

  目前,数字双胞胎技术还面临着诸多难题,主要可分为三类:

  一是高仿真度,高保真度的仿真建模是构建数字双胞胎体系的关键,数字双胞胎作为物理实体在数字空间的超写实动态模型,产品虚拟模型的高精度性、多物理场建模、高保真度响应模拟等是首要解决的技术难题。

  二是数据收集,由于数字孪生技术的应用以海量数据为基础,并且是基于全要素、全生命周期的数据,而有关这些数据所涉及的先进传感器技术、自适应感知、精确控制与执行技术等难题急需攻关。

  三是实时监测与健康预测技术也尚待完善,实时和预测是数字孪生的核心要素,一方面物理产品的数据动态实时反映在数字孪生体系中,另一方面,数字孪生基于感知的大数据进行分析决策,进而控制物理产品,而其中离不开相应的高实时性数据交互、高置信度仿真预测、超级计算能力等技术能力。此外,新的设计检验方法仍需进一步探索,使物理模式的实验结果更准确、更接近真实的工况,为数字孪生体的推演提供可靠的数据支撑。

  目前中国制造业正处于转型升级的关键时期,通过物联网、大数据、人工智能和实体经济深度融合,使得中国制造竞争力得到大幅提升。未来,数字双胞胎也可结合物联网的数据采集、大数据处理和人工智能建模分析,实现对过去发生问题的诊断、当前状态的评估以及未来趋势的预测,并给予分析结果,模拟各种可能性,提供更全面的决策支持。(千仭壁 )

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