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人工智能和數(shù)字雙胞胎的起源

（2025年4月30日更新）

人工智能（AI）、機器學習（ML）、數(shù)字孿生——我們聽到這些新名詞越來越頻繁，突然變得舉足輕重。為什么？答案很簡單:當事情太復(fù)雜，人類無法輕易處理，或者留給人類做出關(guān)鍵決策的時間太少時，唯一的選擇就是從繁瑣的事情中解放人類。實現(xiàn)這一目標需要能夠復(fù)制人類可能經(jīng)歷的思維過程，這需要大量的數(shù)據(jù)和對決策環(huán)境的深刻理解。現(xiàn)在的情況如何？

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全球德國科技企業(yè)和產(chǎn)品營銷副總裁 Jeff Harris

在過去的幾十年里，應(yīng)用軟件也發(fā)生了巨大的變化，最值得一提的是軟件的應(yīng)用大幅加速。就在20年前，用戶仍然認為應(yīng)用軟件是一件有趣的新事物；現(xiàn)在，他們的想法發(fā)生了迅速的變化，認為軟件的應(yīng)用給工作和生活帶來了便利。不僅如此，他們還期待著應(yīng)用軟件從頭到尾的完美運行。在每個采用階段，用戶的期望都會增加，這意味著產(chǎn)品必須以非常快的速度更新迭代和成熟。

硬件和軟件結(jié)合的趨勢使產(chǎn)品的開發(fā)需求以一種有趣的方式結(jié)合在一起。新的滿足關(guān)鍵需求應(yīng)用程序必須包括更強的實時處理能力、及時的決策和高可用性，并要求平臺始終生成正確的決策。這種組合是正確的 ML 和 AI 支持大規(guī)模采用和增長的初始需求。

盡管大多數(shù)人認為 AI 主要是終端用戶需求，但是 AI 該行業(yè)已成為實現(xiàn)更快產(chǎn)品設(shè)計和開發(fā)的必要條件。模擬軟件已成為模擬復(fù)雜接口和環(huán)境不可或缺的工具，從最早的芯片組設(shè)計、電路布局到最終的產(chǎn)品驗證。這些模擬器被稱為數(shù)字雙胞胎，它們是一個過程、環(huán)境條件或協(xié)議，可以作為虛擬形式的已知良好信號。在測試領(lǐng)域，數(shù)字雙胞胎可能是一個簡單的信號發(fā)生器協(xié)議發(fā)生器，或一個完整的環(huán)境模擬器。數(shù)字孿生使開發(fā)人員能夠快速創(chuàng)造更豐富的測試條件，從而在發(fā)貨前完成產(chǎn)品驗證。高性能數(shù)字孿生通常包含自己 AI 這使得它們能夠自動診斷故障，并對新產(chǎn)品的設(shè)計進行回歸測試。

由于新產(chǎn)品中會有大量的功能和獨立決策，因此有必要轉(zhuǎn)向人工智能驅(qū)動的開發(fā)。該開發(fā)模式將采用自動測試功能和數(shù)字雙胞胎。在基本設(shè)計原則下，將指出產(chǎn)品的特性和功能，然后設(shè)置單獨的測試進行驗證。接口標準不僅數(shù)量多，而且相當復(fù)雜，因此手工構(gòu)造幾乎不可行。如果使用數(shù)字雙胞胎，開發(fā)人員可以在更短的時間內(nèi)編寫更多的功能測試集。然后，AI 該功能將根據(jù)發(fā)現(xiàn)的內(nèi)容自動進行測試，并根據(jù)當前狀態(tài)預(yù)測可能需要的操作。為了更好地理解這一點，你需要知道是什么使人工智能成為可能。

軟件決策從算法開始。如果你知道什么結(jié)果可以接受，什么不能接受，你可以用決策樹結(jié)果創(chuàng)建一個有限的狀態(tài)機。很難被認為是一種智能方式。然而，通過添加狀態(tài)符號并插入反饋，您的基本算法現(xiàn)在可以根據(jù)當前條件與當前狀態(tài)進行結(jié)果決策。將這些結(jié)合起來，將決策樹演變成行為樹，構(gòu)成最初的 AI。

我們還處于 AI 在數(shù)字雙胞胎的早期階段，這意味著許多產(chǎn)品會提出許多要求。不管你在調(diào)查什么 AI 它的存在是有原因的，無論是位于研發(fā)實驗室，還是您使用的云應(yīng)用軟件，還是您自己的自動駕駛汽車。了解它應(yīng)該實現(xiàn)哪些功能可以幫助你評估它的重要性。數(shù)字孿生也是如此。一旦考慮到預(yù)期信號、條件或決策結(jié)果，就很容易評估它們。

對人工智能和數(shù)字雙胞胎的需求是真實的。如果你質(zhì)疑它的真實性，你可以追溯它的起源。關(guān)鍵決策和快速擴展并不總是需要人類的參與。