中国工程院院士李培根：数字孪生关键在于和物理生命体“共生”

9月15日，2021中国国际智能产业博览会5G创新发展高峰论坛在渝举行，以“渝见5G 扬帆远航”为主题，汇集政产学研领域专家，围绕5G所引领的产业变革成效和趋势，共同探讨5G发展大计。在论坛上，中国工程院院士李培根以“工业互联网与5G——数字孪生的重要支撑”为题作主旨报告，分享了关于数字孪生的思考。

李培根在报告中指出，工业4.0的核心是CPS（即信息物理系统），其中最能反映CPS核心的就是数字孪生，实现CPS需要5G、物联网、大数据、工业互联网、VR/AR、人工智能等新兴技术支撑，而数字孪生也恰好在5G、人工智能等技术的应用中得以发展。可以说，数字孪生更大程度上是一种技术理念，与CPS理念高度契合。

实际上，数字孪生涉及的单元技术很早之前就已经出现了，反映物理实体的很多数字模型似乎都可以视为数字孪生模型的组成部分。

在李培根看来，数字孪生的关键在于和物理生命体的“共生”，所谓共生就是全生命周期，数字孪生体是和物理实体应联系在一起。李培根举例解释到，比如，从未来交通来看，其运行全过程始终是紧密相连的。每一辆汽车的系统不同，驾驶员的驾驶习惯也有差异，在机器装备运行过程中，需要关注它的下一刻状态，他认为数字孪生是被时间规定的，能够看到未来的存在。

李培根用自动驾驶举例对场景孪生加以说明，在未来交通数字孪生云平台的构想中，有高带宽、低延时的5G通信链路，可以将感知到的信息实时传到路侧或云端，云智能系统也会将调度信号高效推送给客户或路侧单元。

同时，过程孪生也很重要。“孪生不仅仅要针对产品，也要针对使用者。”李培根同样以自动驾驶为例，对于常规的非自动驾驶模式，除了车的数字孪生模型，还需建立驾驶者数字孪生模型，以便在困难情况下基于特定的驾驶者行为反应，能使驾车效果进一步微调。该过程是与使用者即驾驶者的行为联系在一起的。比如，汽车新产品开发中，应通过众多汽车数据去模拟汽车性能和驾驶者反应，以评估设计改变的效果。

当前，数字孪生更多的还停留在初期阶段，之后该如何构建数字孪生？李培根指出，要构建数字孪生应用的生态系统，释放数字孪生的价值，还需要整合整个数字孪生生态系统中的所有数据和模型，加强产业链上下游协同合作，才能达到数字孪生与物理实体的“共生”。

上游新闻记者 李舒 摄影 李斌