幻響未來全球追光?|數字孿生如何開啟未來？對話騰訊數字孿生負責人

在國產科幻電影《流浪地球2》里，圖恒宇將已離開人世的女兒“導入”強大的計算機，在數字世界里“復活”，她可以與現實世界對話，可以根據現實變化做出反應，電影里的圖丫丫就是一個數字孿生體。

現如今，數字孿生不僅出現在科幻電影里，作為產業數字化核心技術之一 ，數字孿生已經走到了聚光燈下。

2023成都世界科幻大會將于10月18日-22日召開，來自世界各地的科幻大咖和科幻迷將齊聚成都，在這座擁有4500年文明史的魅力之城，共襄這場科幻盛會。大會期間將舉辦“腦機接口-打開數字孿生時代的鑰匙”主題沙龍。紅星新聞記者就這一話題，邀請到騰訊云副總裁、騰訊數字孿生業務負責人張少宇展開對話，一起聊聊數字孿生的現在與未來。

當科幻場景走進現實

“在數字經濟大潮下，數實融合成為千行百業數字化轉型的主旋律。其中，數字孿生作為一項綜合性的技術應用形式，是全真互聯的核心基石，也是騰訊全真互聯戰略的重要一環。”這也是騰訊成立數字孿生部門布局此領域的背景，騰訊云副總裁、騰訊數字孿生業務負責人張少宇對記者表示。

數字孿生，英文名叫Digital Twin（數字雙胞胎），也被稱為數字映射、數字鏡像。簡單來說，數字孿生就是創造了一個數字版的“克隆體”。從內涵定義上看，數字孿生是對物理實體的數字化表達，以歷史數據、實時數據為基礎，融合幾何、機理、數據驅動等多種數字模型，實現對物理對象的映射呈現、分析優化、診斷預測以及閉環控制。在實施層面，數字孿生需要達到“能交互、可計算、易應用”三個要求。

隨著科技的不斷發展，越來越多有關數字孿生的科幻場景變成現實。張少宇舉例，電影《鋼鐵俠》中斯塔克的鋼鐵戰甲，其內置的智能管家系統“賈維斯”，能通過各種傳感器，與戰甲進行實時通信和雙向交互，實時掌握戰甲的運行狀態，操控戰甲的飛行系統和武器系統。這樣的“智慧大腦”和“可視化”，在當下現實的生產作業中，已經有類似的系統雛形。例如對各種設備的可視化，甚至于模擬、評估、預測分析等，這在騰訊的很多探索中已經落地。

值得一提的是，數字孿生技術已經被應用在了成都市第二繞城智慧高速公路西段項目中。張少宇表示，“在騰訊和蜀道集團打造的高速公路項目中，我們通過毫米波雷達、傳感器獲取道路上實時的天氣、車流及環境信息，都通過5G網絡傳輸到實時數字孿生平臺上，經過系統精準運算、推演，車主通過小程序或者APP，即可接收到系統發出的交通調度服務信息，以及時躲避擁堵，避免事故。” 

數字孿生技術在交通領域的探索不止于此。張少宇稱，在廣東省惠州，騰訊與交管部門一起嘗試通過高精度攝像頭、毫米波雷達等設備，捕捉動態變化的路況，實時映射到“數字空間”，形成“交管實時孿生系統”。如果惠州的高速上，一輛車發生了交通事故，交管立刻就能知道事故位置、碰撞情況，快速預警、出警，事故處理時間，從原來的十幾分鐘縮短至幾分鐘。

數字孿生已廣泛運用到各種場景

在與張少宇的對話中，紅星新聞記者了解到，騰訊數字孿生已經在交通、工業等多個行業落地了豐富的標桿案例，在文旅行業，數字孿生還被應用到對文物的保護上。今年5月，故宮博物院與騰訊集團共同打造的聯合創新實驗室落地并投入運營。

張少宇介紹到，在故宮的創新實驗室項目中，圍繞文博數字化的主要需求，騰訊數字孿生團隊與故宮博物院團隊共同開發了一個“數字孿生智慧管理平臺”，以相關核心技術實現了聯合創新實驗室空間高精度建模、物聯網可視化監測、設備與采集等多源數據融通。

文物作為不可再生資源，對保存和陳列的場所都有嚴格的環境控制要求，其中，溫度和濕度對文物保存有著十分重要的影響。不合適的溫濕度會造成文物翹曲干裂、酥裂剝落等各方面問題 。上述環境監測系統則可以根據預約文物類型，自動調整實驗室內燈光、溫濕度、二氧化碳濃度等參數，為絲絹、陶瓷、青銅、玉石等不同材質的文物提供最適宜的環境。能耗檢測系統則通過對水、氣、電情況實時監測和預警，進一步保障文物與建筑安全。

在這個項目中，團隊也遇到了不小的挑戰。如何在數字界面還原故宮的文化特色？如何在沒有故宮古建筑圖紙的情況下復刻實驗室的建筑樣貌？如何高效率、低成本地解決原有設施老化、設備老舊、設備的“數據孤島”等問題，以滿足文物數字化采集工作的需要？

“首先團隊的可視化小組總結了故宮色彩的鮮明特點；其次利用掃描、自動化三維重建等技術對實驗室每個區域進行立體式高精建模 ，就連管線這種僅憑肉眼難以發現的細節也得到記錄；再基于一整套物聯感知能力，實驗室的拍攝、照明、環境監測、倉儲、電力等多重設備的運行信息被統一接管，原本各自為戰的設備在智慧管理平臺上做到了互聯。”張少宇說到。

值得一提的是，在四川的三星堆博物館，也利用數字孿生技術打造了三星堆運營“智慧大腦”。騰訊數字孿生團隊通過高性能數字孿生引擎、高精度建模技術，為三星堆建設了業內領先的“一屏統管”數字孿生運營中心，將館園一體化管理的全流程要素映射在孿生系統上，實現“數據匯集、提質增效、安全智能、孿生可視”。

期待科幻大會為科技發展帶來更多創造力

2022年下半年，AIGC新興技術爆發，給數字孿生技術領域帶來了全新的機會。張少宇表示，AIGC將大大提升數字孿生體的“智能”水平。

“AI技術本就是數字孿生的核心技術之一，可以提升數字孿生的構建效率和構建質量。尤其是在數字孿生體與實體的交互反饋中，融合人工智能技術，利用AI大模型的分析和推理能力，能夠大幅提高預測的準確性和決策的科學性?？梢韵胍?，AIGC+數字孿生，數字孿生廠商與通用大模型廠商的合作，必將大大推動全行業降本增效。”張少宇說。

在張少宇看來，數字孿生的未來邊界還在不斷擴展。一是數字孿生“由表及里”，在產業領域的應用深度不斷拓展，從可視化、到可計算、可交互，逐步深入到產業智能化轉型發展的核心環節。二是數字孿生“由點到面”，正在從單一場景走向多元場景，不斷拓展應用邊界，創造豐富的體驗。最后，數字孿生的應用生態已經初具規模，既需要行業上下游的協作共建，也需要跨領域的創新合作。

對于即將開幕的2023成都世界科幻大會，張少宇表示，本屆大會是首次在中國舉辦的世界科幻大會，很期待大會能為數字孿生等科技發展帶來更多的想象力和創造力。“科幻是激勵人類文明進步的重要力量，祝愿本次大會有更多的中國科幻成果能引領世界潮流，開啟中國科幻產業的新紀元，激發出無限可能，讓科幻想象擁抱萬千世界、讓科技引領我們遇見美好未來。”他說。

紅星新聞記者 強亞銑