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虚拟仿真与数字孪生的不同

虚拟模拟和数字孪生是当今科学技术领域的两个重要概念。它们都涉及虚拟现实和计算机模拟技术,但在概念和应用上存在一些差异。

首先,仿真(Simulation)它是利用模型复制实际系统中发生的基本过程,通过系统模型的实验研究存在或设计中的系统,也称为模拟。模拟过程包括两个主要步骤:建立模拟模型和进行模拟实验。也就是说,利用研究对象模型将特定级别的不确定性转化为对目标的影响(包括物理和数学、静态和动态模型、连续和离散模型),这种影响是在研究对象的整体水平上实现的。例如,在实验室中建立实验模型,进行水力学研究等。
模拟技术不仅是高科技领域的关键技术之一,也是计算机应用的重要领域。模拟技术是一门综合性学科,已广泛应用于航空、航天、通信、造船、交通、军事、化工、生物、医学等领域,以及社会、经济、生态、管理等系统。它的重要性已经广为人知。模拟是一种特别有效的研究手段,当研究的领域或系统成本高,实验风险大,或者需要很长时间才能知道系统参数变化的后果。

模拟是一门独立的学科,随着模拟技术需求的发展,从系统的研究中提出了大量共同的理论、方法和技术问题,通过使用系统模型对真实系统或设计中的系统进行测试,从而达到分析、研究和设计系统的目的,从而逐渐形成。模拟的重要工具是计算机。计算机能力得到了提高,有能力模拟更复杂的系统,模拟技术水平也得到了提高。

虚拟模拟是指用户可以通过计算机模拟技术在这种虚拟环境中进行各种操作和实验,创建虚拟环境或场景。虚拟模拟可应用于飞行模拟器、医疗手术模拟、工程建模等各个领域。通过虚拟模拟,用户可以在安全便捷的环境中进行实践和培训,提高工作效率,降低风险。虚拟模拟通常用于模拟特定的任务或场景,以帮助用户进行实践和培训。

数字孪生是一个模拟过程,充分利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据,整合多学科、多物理量、多尺度、多概率,在虚拟空间中完成映射,从而反映相应物理设备的整个生命周期过程。一般来说,数字孪生被称为数字映射和数字镜像,即利用信息技术将现实世界中的物体和过程“克隆”为虚拟数字模型。

可以看出,数字孪生是一种基于物理实体的数字模型,通过传感器和计算机模拟技术实时获取和处理实体数据,以反映实体的状态和性能。数字孪生可以实时监控、分析和预测实体,为决策和优化提供依据。数字孪生旨在实现工业生产、城市管理、智能交通等多个领域的全过程、全生命周期的物理管理和优化。数字孪生的目标是利用物理实体的数据,通过模型和模拟对其运行和性能进行优化和预测。

一般来说,虚拟模拟和数字孪生的主要区别在于它们的目的和应用领域。虚拟模拟更注重提供实践和培训的虚拟环境;数字孪生更注重基于实体的数据模型,以实现实体的监测、分析和优化。在实践中,虚拟模拟和数字孪生可以相互结合,相互补充,提供更全面、更准确的解决方案。例如,在工业生产中,工作流程可以通过虚拟模拟进行优化,然后可以通过数字孪生进行实时监测和预测;在医学领域,手术模拟和培训可以通过虚拟模拟进行


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