1、AI+数字孪生的演进
（1）人工智能在数字孪生中的应用
数字孪生是以数字化方式创建物理实体的虚拟实体，借助历史数据、实时数据以及算法模型等，模拟、验证、预测、控制物理实体全生命周期过程的技术手段。从数字孪生的定义来看，数字孪生具有互操作性、可扩展性、实时性、保真性以及闭环性等特征。
数字孪生作为一项关键技术和提高效能的重要工具，可以有效发挥其在模型设计、数据采集、分析预测、模拟仿真等方面的作用，助力推进数字产业化、产业数字化，促进数字经济与实体经济融合发展。数字孪生依托知识机理、数字化等技术构建数字模型，利用物联网等技术将物理世界中的数据及信息转换为通用数据，并且结合 AR/VR/MR/GIS 等技术将物理实体在数字世界完整复现出来。在此基础之上，利用人工智能、大数据、云计算等技术做数字孪生的描述、诊断、预警 / 预测及智能决策等共性应用赋能给各垂直行业。由此可见，人工智能是数字孪生生态的底层关键技术之一，其必要性主要体现在数字孪生生态系统中的海量数据处理、系统自我优化两个方面，使数字孪生生态系统有序、智能运行，是数字孪生生态系统的中枢大脑。
根据中国电子技术标准化研究院对数字孪生生态的构成分析，数字孪生生态系统主要可以分为基础支撑层、数据互动层、模型构建与仿真分析层、共性应用层以及行业应用层等。
（2）AI+数字孪生的演进
在数字孪生时代，人类认识和改造世界的手段分为三种，第一种是用我们的身体、五官直接感受、体验客观世界。以此种方式构建的对客观世界的认知被定义为“体验世界”。第二种是借助工具，包括传感器、测量仪器等，以数据化的方式表达客观世界。以此种方式构建的对客观世界的认知被定义为“数据世界”。第三种方式是借助计算机，通过建模的方式表达和认知客观世界，以此种方式构建的对客观世界的认知被定义为“虚拟世界”。
在借助计算机与计算机技术的虚拟孪生世界中，可以分为四个发展阶段，即几何外观虚拟孪生、多学科多专业虚拟孪生、全生命周期虚拟孪生，以及多尺度上下文虚拟孪生。
人工智能作为数字孪生生态的底层关键技术之一，其与数字孪生的融合演进也贯穿在这四个阶段中。人工智能技术与多学科多专业孪生技术相结合，使计算机辅助设计进化为创成式设计，也称为生成式设计或认知增强设计。对于零件设计、整机设计以及加工方式等环节，人工智能技术将结合通过算法选择最优的设计结果、生产方式等。在 20 世纪 90 年代末期，引入了产品全生命周期的概念。人工智能技术在产品生命周期各个环节中都有广泛的应用。在需求分析阶段，利用网络爬虫技术从各种论坛中获取用户声音，借助语义分析、数据洞察定义市场需求。在设计阶段，通过对企业零部件库进行聚类分析，以提升零部件重用率，采用认知增强设计缩短设计周期。在制造运营阶段，通过供应链优化、车间物流优化、APS等，融入人工智能技术，提升效率，降低成本。
到了 21 世纪 10 年代，激烈的市场竞争使企业更加注重如何为消费者带来最佳体验，虚拟孪生的范围也从企业内部扩展到产品使用的上下文环境。以汽车为例，汽车要在道路上行驶，为了让司机和乘客获得最佳的驾驶体验，除了汽车本身，在城市中行驶还必须构建虚拟的司乘、道路、城市环境。
2、AI+数字孪生的应用
近年来，数字孪生得到越来越广泛的传播。同时，得益于物联网、大数据、云计算、人工智能等新一代信息技术的发展，数字孪生的实施已逐渐成为可能。人工智能通过智能匹配最佳算法，可在无需数据专家的参与下，自动执行数据准备、分析、融合对孪生数据进行深度知识挖掘，从而生成各类型服务；数字孪生有了人工智能技术的加持，可大幅提升数据的价值以及各项服务的响应能力和服务准确性，赋能给各垂直行业。
现阶段，除了航空航天领域，AI 和数字孪生的融合还被应用于电力、船舶、城市管理、农业、建筑、制造、石油天然气、健康医疗、环境保护等行业，特别是在智能制造领域，数字孪生被认为是一种实现制造信息世界与物理世界交互融合的有效手段。
随着数字孪生技术在智能制造领域被证明其高效、低成本的优势，数字孪生的技术应用逐步从智能制造向各个领域渗透，众多企业也已在尝试利用数字孪生促进产品全生命周期管理，为远程操控、智慧城市管理、健康监测与管理等方面提供了更多可能。作为数字化发展的高级阶段，数字孪生将向综合企业数字化、信息化、智能化发展历程融合推进。未来，技术的不断发展迭代将支持数字孪生应用的普及，让更多产业数字化能够制作数字孪生。可以预测，行业将会朝着数字孪生开发平台迈进：企业可以将来自不同系统的数据聚合到一个统一的交互式可视化界面，对商品的整个生命周期进行操作，支持业务流的可视化查看和交互，以获得全新的洞察。数字孪生最早应用于工业制造领域，在生产中发挥了很好的联通物理和信息两个世界的桥梁和纽带作用。随着大数据、物联网和人工智能等技术的不断发展，数字孪生的形态和概念不断扩展，并逐步提升为多维动态的管理模式和解决方案，同样对零售、教育、传媒等领域产生了深刻的影响。「喜欢这篇文章，您的关注和赞赏是给作者最好的鼓励」
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