美国科幻作家波尔·安德森说“无论一个问题多么复杂,如果能以正确的方法去看待,它都会变得简单起来”,数字孪生就是一种正确看待复杂系统、复杂业务的方法。
       数字孪生并不仅仅是一些三维几何体和大量物联数据采集的简单合集,而是一个由一组组相互连接的要素构成的、能够实现某个目标的系统的整体,它必须具备系统的三个构成要件——要素、连接、功能。在具体业务中,数字孪生系统可能会包含很多个子系统,而它也可能被更大的业务系统所集成,成为那个更大的业务系统的其中一个子系统。
       数字孪生之所以被称为“系统”,是因为其所含要素的内在联系和特定功能。一个好的数字孪生系统,其实质就是要努力探寻其所含要素稳定的内在联系及其特定的功能,而不能像是一堆沙子,任意添加或拿走一部分,它仍旧是“沙子”。
       数字孪生系统的设计与应用,必须围绕“要素、连接、功能”来进行,这也就带出了数字孪生系统的“行业属性”。除了共性技术以外,数字孪生应用系统必须具备强烈的行业属性,才能满足行业的适应性、动态性和功能性,这也是传统以三维可视化建模为主的数字孪生系统的不足
       在一个复杂系统中,要素并不仅仅指有形的事物,还有很多无形的事物也可以是系统的要素。数字孪生系统的魅力所在就是必须包含目标或对象的“机理模型”,这些无形的机理模型或使用数据推理、或采取仿真计算、或通过实验观察来获得,当然,也不必试图将数字孪生系统“全要素化”,因为也不太可能囊括“所有的要素”。
        在中科京云VISOM数字孪生系统中,温控系统的功能是将建筑物内的温度保持在一个适宜人居的水平;环控系统的功能则是将PM2.5、CO2及其它污染物控制在不影响人体健康的程度……,在该系统中,各个子系统都有一个重要的、直接的功能,这些子系统通过物质流、信息流,汇聚成为一个具有“总体大于部分之和”的系统“总功能”。
        数字孪生系统的总功能必须是系统化、智能化的具体目标的呈现。每个人、每个系统都在以不同的复杂或简化来看待现实世界,数字孪生系统也是如此,任何一个几何模型、机理模型都是对现实世界的简化,但这些简化的模型要能在复杂的连接和内在联系中找到数字孪孪生系统的主线来实现“总功能”
       在数字孪生的应用实践中,我们可以把已知的各个要素都模型化,也将努力确保这些模型(几何模型、机理模型等)与现实世界尽可能一致,但却永远不可能完整的代表真实世界的过程,这也是中科京云VISOM数字孪生的无尽追求吧!