Skip to content

GCRI · علوم النظم والنمذجة

التوائم الرقمية: الأسلوب والحدود

A التوأم الرقمي is a model of a real system that is continuously updated with data from it, used to monitor, predict and test decisions. Twins of cities, grids, water networks and factories are widely proposed, and many are dashboards or static models under a new name. This page sets out what makes a digital twin, how twins are built and validated, and what evidence serves the institutions considering them.

02السؤال

Digital twins: method and limits: how the risk develops.

What a twin can and cannot represent, and how it is kept honest. The dossier below sets out how the risk develops, what is measured, where the data come from, how it is modelled and who decides.

الآلية

Data keep the model current

A twin assimilates sensor and operational data so that its state tracks the real system, which needs reliable data flows and quality control.

الآلية

Models must be fit for purpose

A twin is only as good as its underlying models. Visualisation without validated models is a dashboard, not a twin.

الآلية

Decisions close the loop

Twins add value when used to test options and inform action, and when outcomes are fed back to improve the model.

الآلية

Integration creates risk

Connecting models to live data and to controls raises cybersecurity, data protection and accountability questions.

03الجغرافيا

Connected activity in North America.

Night lights, population density and land cover over North America, from NASA GIBS. Each layer carries its own date.

تتطلب الخريطة التفاعلية ⁨JavaScript⁩؛ وترد قائمة الطبقات ومصادرها أدناه.

الطبقات 3

النشاط المترابط، لهذه الصفحة

عن هذه الطبقة
الأدلة
مرصود
المصدر
VIIRS Black Marble (VNP46A2) (NASA LAADS DAAC)
المزود
NASA LAADS DAAC
الترخيص
بيانات ⁨NASA⁩ المفتوحة
سنة الإصدار
يومي؛ إشعاع ساتلي مصحَّح لضوء القمر والغلاف الجوي
الأحدث عند البناء
2026-10-12
الدقة
شبكة بدقة نحو 500 م
عدم اليقين
الإشعاع الليلي الساتلي للتاريخ المعروض؛ والأضواء مؤشر بديل على استهلاك الكهرباء وانقطاعها، وليست قياسًا للإمدادات أو للوصول إليها.
يمكن الوصول إليه عبر
gibs.earthdata.nasa.gov، فقط بعد أن تسمح بالخريطة المباشرة
عن هذه الطبقة
الأدلة
مقدَّر
المصدر
Gridded Population of the World v4.11 (NASA SEDAC (CIESIN، جامعة كولومبيا))
المزود
NASA SEDAC (CIESIN، جامعة كولومبيا)
الترخيص
⁨CC BY 4.0⁩
سنة الإصدار
null؛ تقدير قائم على التعداد، ثابت (2020)
الدقة
شبكة بدقة نحو 1 كم
عدم اليقين
تقدير مستند إلى التعداد لعدد الأشخاص في الكيلومتر المربع عام 2020، يُعرض بوصفه سياق تعرّض؛ وليس إحصاءً للمتضررين من أي خطر.
يمكن الوصول إليه عبر
gibs.earthdata.nasa.gov، فقط بعد أن تسمح بالخريطة المباشرة
عن هذه الطبقة
الأدلة
مرصود
المصدر
الانعكاسية المصحَّحة VIIRS NOAA-20 (NASA LANCE)
المزود
NASA LANCE
الترخيص
بيانات ⁨NASA⁩ المفتوحة
سنة الإصدار
يومي؛ صورة ساتلية
الأحدث عند البناء
2026-10-14
الدقة
شبكة بدقة نحو 250 م
عدم اليقين
صورة ساتلية. شبكة ساتلية أو نموذجية كما ينشرها المزوّد. وتترك السحب وفجوات المسح وأخطاء الاسترجاع فجوات وضوضاء؛ والقيم مؤشرات وليست قياسات في مكان بعينه.
يمكن الوصول إليه عبر
gibs.earthdata.nasa.gov، فقط بعد أن تسمح بالخريطة المباشرة
عن هذه الطبقة
الأدلة
منمذج (أحدث سنة تنشرها GIBS)
المصدر
الغطاء الأرضي MODIS Terra وAqua (MCD12Q1) (NASA LP DAAC)
المزود
NASA LP DAAC
الترخيص
بيانات ⁨NASA⁩ المفتوحة
سنة الإصدار
سنوي؛ تصنيف ساتلي؛ أحدث سنة تنشرها GIBS
الأحدث عند البناء
2024-01-01
الدقة
شبكة بدقة نحو 500 م
عدم اليقين
فئات الغطاء الأرضي الساتلية للسنة المعروضة، بما فيها الأراضي المزروعة؛ تصنيف له أخطاء معروفة، وليس سجلًا للمزارع.
يمكن الوصول إليه عبر
gibs.earthdata.nasa.gov، فقط بعد أن تسمح بالخريطة المباشرة
عن هذه الطبقة
الأدلة
مرصود (تترك السحب فجوات)
المصدر
MODIS Terra EVI (NASA LANCE)
المزود
NASA LANCE
الترخيص
بيانات ⁨NASA⁩ المفتوحة
سنة الإصدار
يومي؛ مؤشر ساتلي؛ تترك السحب فجوات
الأحدث عند البناء
2026-10-13
الدقة
شبكة بدقة نحو 250 م
عدم اليقين
مؤشر الغطاء النباتي الساتلي على مدى 8 أيام حتى التاريخ المعروض، مؤشر على حالة الموائل؛ وليس مقياسًا للأنواع أو التنوع البيولوجي.
يمكن الوصول إليه عبر
gibs.earthdata.nasa.gov، فقط بعد أن تسمح بالخريطة المباشرة
عن هذه الطبقة
الأدلة
مرصود (تترك السحب فجوات)
المصدر
مؤشر الغطاء النباتي NDVI من MODIS Terra (NASA LANCE)
المزود
NASA LANCE
الترخيص
بيانات ⁨NASA⁩ المفتوحة
سنة الإصدار
يومي؛ مؤشر ساتلي؛ تترك السحب فجوات
الأحدث عند البناء
2026-10-13
الدقة
شبكة بدقة نحو 250 م
عدم اليقين
مؤشر الاخضرار الساتلي على مدى 8 أيام حتى التاريخ المعروض؛ مؤشر على حالة المحاصيل والمراعي، وليس تقديرًا للمحصول ولا إنذارًا بشأن الأمن الغذائي.
يمكن الوصول إليه عبر
gibs.earthdata.nasa.gov، فقط بعد أن تسمح بالخريطة المباشرة

آخر المتاح

⁨NASA GIBS⁩ / ⁨EOSDIS⁩ · ⁨ASTER GDEM⁩ (⁨METI⁩، ⁨NASA⁩) · ⁨Blue Marble⁩ (⁨NASA⁩) · © المساهمون في ⁨OpenStreetMap⁩ (⁨ODbL⁩) · ⁨Natural Earth⁩

جارٍ تحميل أحدث صور ⁨NASA⁩.

اسحب للتحريك. اضغط ⁨Ctrl⁩ أو ⌘ مع التمرير، أو اقرص، أو استخدم الأزرار للتكبير؛ وحرّك المؤشر لرؤية القيم تحته؛ وتعيد إعادة الضبط العرض إلى الإقليم.

Connected activity, framed on North America.منتجات السواتل والنماذج كما تنشرها NASA، ولكل منها تاريخها. وهي مؤشرات، وليست تقييمات لأي مكان.

البيانات: NASA GIBS · ASTER GDEM · Blue Marble · © المساهمون في OpenStreetMap · Natural Earth · NASA EONET · NASA/NOAA VIIRS · NASA JPL OPERA DIST-ALERTالمصادر والتراخيص

  • We acknowledge the use of imagery provided by services from NASA’s Global Imagery Browse Services (GIBS), part of NASA’s Earth Science Data and Information System (ESDIS). Colours redrawn from the published colour map; values averaged into hexagonal cells where shown (modified). بيانات ⁨NASA⁩ المفتوحة
  • We acknowledge the use of imagery provided by services from NASA’s Global Imagery Browse Services (GIBS), part of NASA’s Earth Science Data and Information System (ESDIS). Colours redrawn from the published colour map; values averaged into hexagonal cells where shown (modified). بيانات ⁨NASA⁩ المفتوحة
  • أضواء الليل ⁨VIIRS Black Marble⁩، مركز غودارد لرحلات الفضاء التابع لـ ⁨NASA⁩؛ توزعها منظومة ⁨NASA⁩ لأرشفة وتوزيع بيانات المستوى 1 والغلاف الجوي (⁨LAADS DAAC⁩)؛ الصور عبر ⁨NASA GIBS⁩. أُعيد رسم الألوان من خريطة الألوان المنشورة؛ ومُتوسطت القيم في خلايا سداسية حيث تُعرض (معدّلة). بيانات ⁨NASA⁩ المفتوحة
  • ⁨Center for International Earth Science Information Network⁩ (⁨CIESIN⁩)، ⁨Columbia University⁩. 2018. ⁨Gridded Population of the World⁩, ⁨Version 4⁩ (⁨GPWv4⁩): ⁨Population Density⁩, ⁨Revision 11⁩. ⁨NASA Socioeconomic Data and Applications Center⁩ (⁨SEDAC⁩). مرخّص بموجب ⁨CC BY 4.0⁩. أُعيد رسم الألوان من خريطة الألوان المنشورة؛ وحُسب متوسط القيم في خلايا سداسية حيثما عُرضت (معدّل). doi:10.7927/H49C6VHW. ⁨CC BY 4.0⁩
  • منتجات ⁨VIIRS⁩ شبه الآنية (الفيضانات، ودرجة حرارة سطح الأرض، والغطاء الثلجي، والانعكاسية المصححة)، ⁨NASA LANCE⁩؛ والصور عبر ⁨NASA GIBS⁩. أُعيد رسم الألوان من خريطة الألوان المنشورة؛ وحُسب متوسط القيم في خلايا سداسية حيثما عُرضت (معدّل). بيانات ⁨NASA⁩ المفتوحة
  • منتجات ⁨MODIS⁩ البرية (مؤشرات الغطاء النباتي، والإنتاج الأولي الإجمالي، والغطاء الأرضي)، ⁨NASA LP DAAC⁩ و⁨LANCE⁩؛ والصور عبر ⁨NASA GIBS⁩. أُعيد رسم الألوان من خريطة الألوان المنشورة؛ وحُسب متوسط القيم في خلايا سداسية حيثما عُرضت (معدّل). بيانات ⁨NASA⁩ المفتوحة
  • ⁨ASTER GDEM⁩ منتج من ⁨METI⁩ و⁨NASA⁩ (⁨ASTER Global Digital Elevation Model V003⁩، ⁨NASA LP DAAC⁩)؛ والصور عبر ⁨NASA GIBS⁩. أُعيد رسم الألوان من خريطة الألوان المنشورة؛ وحُسب متوسط القيم في خلايا سداسية حيثما عُرضت (معدّل). يُستشهد به هكذا: ⁨NASA/METI/AIST/Japan Spacesystems and U.S⁩./⁨Japan ASTER Science Team⁩ (2019). ⁨ASTER Global Digital Elevation Model V003⁩. doi:10.5067/ASTER/ASTGTM.003. بيانات ⁨NASA⁩ المفتوحة
  • أُنجز باستخدام ⁨Natural Earth⁩. بيانات خرائط متجهية ونقطية مجانية على ⁨naturalearthdata.com⁩. ملك عام
  • © المساهمون في ⁨OpenStreetMap⁩ (⁨ODbL⁩)، عبر ⁨NASA GIBS⁩ (السواحل والحدود والطرق وأسماء الأماكن). أُعيد رسم الألوان من خريطة الألوان المنشورة؛ ومتوسط القيم محسوب ضمن خلايا سداسية حيث يظهر ذلك (معدّل). ⁨ODbL⁩
  • ⁨Blue Marble⁩، ⁨NASA Earth Observatory⁩؛ والصور عبر ⁨NASA GIBS⁩. أُعيد رسم الألوان من خريطة الألوان المنشورة؛ وحُسب متوسط القيم في خلايا سداسية حيثما عُرضت (معدّل). بيانات ⁨NASA⁩ المفتوحة
  • السياق على الكرة الأرضية والخريطة المسطحة: السواحل والحدود والطرق وأسماء الأماكن من طبقات المرجع في ⁨NASA GIBS⁩ (بيانات ⁨OpenStreetMap⁩، ⁨ODbL⁩، © مساهمو ⁨OpenStreetMap⁩)؛ وصور ⁨Blue Marble⁩ كخلفية اختيارية؛ والتضاريس بعرض ⁨3D⁩ وقراءة الارتفاع من مؤشر ألوان الارتفاع في ⁨ASTER GDEM⁩ (فئات من 5 م إلى 200 م، مبالغ فيها للوضوح). تُرسم الحدود كما هي منشورة، ولا تعني اتخاذ موقف من أي إقليم.
  • أحداث آنية: متتبّع الأحداث الطبيعية في ⁨NASA Earth Observatory⁩ (⁨EONET⁩)؛ الأحداث استرشادية وتحتفظ بروابط مصادرها الأصلية.
  • Observed (EO): NASA/NOAA VIIRS (Suomi NPP). We acknowledge the use of imagery provided by services from NASA’s Global Imagery Browse Services (GIBS), part of NASA’s Earth Science Data and Information System (ESDIS).
  • Observed (EO): NASA JPL OPERA DIST-ALERT (contains modified Copernicus Sentinel data 2026). We acknowledge the use of imagery provided by services from NASA’s Global Imagery Browse Services (GIBS), part of NASA’s Earth Science Data and Information System (ESDIS).
  • NASA GIBS: We acknowledge the use of imagery provided by services from NASA’s Global Imagery Browse Services (GIBS), part of NASA’s Earth Science Data and Information System (ESDIS).
  • تطبع الطبقات الاختيارية (المصادر في قائمة الطبقات: 5، حية وتنبؤية ومرصودة وسياقية) اسم مزوّدها على الخريطة وهنا عند تفعيلها؛ والتنبؤات مخرجات نماذج، والمؤشرات المشتقة تقديرات.

الطبقات والتواريخ

  • الأضواء الليلية، يومية: ⁨VIIRS Black Marble⁩ (⁨VNP46A2⁩)، ⁨NASA LAADS DAAC⁩ · 12 أكتوبر 2026
  • الكثافة السكانية، 2020: السكان: ⁨CIESIN⁩، جامعة كولومبيا، ⁨Gridded Population of the World v4.11⁩ (2018)، ⁨NASA SEDAC⁩، ⁨CC BY 4.0⁩ · ثابت
  • الألوان الحقيقية: الانعكاسية المصححة من ⁨VIIRS NOAA-20⁩، ⁨NASA LANCE⁩ · 13 أكتوبر 2026
  • نوع الغطاء الأرضي (IGBP)، سنويًا: MODIS Terra and Aqua land cover (MCD12Q1)، NASA LP DAAC · 2024
  • مؤشر الغطاء النباتي المحسّن، متوسط متحرك لمدة 8 أيام: ⁨MODIS Terra EVI⁩، ⁨NASA LANCE⁩ · 13 أكتوبر 2026
  • خضرة الغطاء النباتي (⁨NDVI⁩)، متوسط متحرك لمدة 8 أيام: ⁨MODIS Terra NDVI⁩، ⁨NASA LANCE⁩ · 13 أكتوبر 2026

04عبر المجالات

Digital twins mirror systems in each domain, with limits.

Method studies are designed for the سلسلة الأساليب والتقنية. ISO 23247 frames twins for manufacturing; a twin is only as good as its data and validation, recorded under NS-12 of the proposed ⁨Nexus Standards⁩.

  • Twin validation studies.
  • Data latency measurements.
05الرصد

مشغّل النماذج المقترنة.

الشاشة التي قد يستخدمها فريق لمتابعة هذا الموضوع: مقاييسه وحالاته وقراراته. والأسماء أمثلة والقيم توضيحية.

مشغّل النماذج المقترنة

Digital twins: method and limits · Coupled model A · Scenario set 3

تشغيل المجموعةGCRI · علوم النظم والنمذجة

رسم اقتران النماذج

العقد: النماذج · الأضلاع: المتغيرات المتبادلة

المكونات المقترنة

الهيدرولوجيا1 يومالجريان السطحينعم
نظام الطاقة1 hالطلب، الانقطاعاتنعم
الاقتصاد1 ربع سنةالناتج، الأسعارجزئي
السكان1 سنةالتعرضنعم

مخرجات المجموعة

Coupled model runner: the screen’s structure, terms and states for Digital twins: method and limits.أسماء مثالية وقيم توضيحية؛ تصميم وليس سجلًا ولا نظامًا حيًا.
06المؤشرات الفرعية

ما الذي يُقاس، ومدى جودة قياسه.

يحمل كل مؤشر وحدته ووتيرته ونوع المصدر الذي يستند إليه ووسم الأدلة الذي ستحمله القيمة. ولا تُعرض أي قيم: فالبرنامج يقدّمها بموجب سلطته الخاصة.

المؤشرالوحدةوتيرة الإصدارنوع المصدرالوسم
Data latency from system to twinminutesمستمرData pipeline monitoringمرصود
State estimation errorerror metricper evaluationValidation against measurementsمُقدَّر
Decisions informed by the twinالعددper periodسجلات القراراتمُبلَّغ عنه
Sensor coverage of the systempercent of key variables measuredلكل تقييمSensor inventoryمُعلَن
Model components validatedpercentلكل تقييمValidation recordsمُبلَّغ عنه
Security assessments completedالعددلكل تقييمSecurity recordsمُبلَّغ عنه
07محاكي التوأم والتتاليات

Model digital twins: method and limits as a system. Run the cascade.

مجمّعة من ملف مجال ⁨Nexus Standards⁩ area profile معايير الأخطار المركّبة والمتتالية: الأخطار التي يسميها، و النظم والقطاعات التي تتحمل الخسارة، والضوابط التي تخففها، والبيانات التي ترصدها. اختر المكونات، وحدد خطرا مطلقا، وتتبع التتالي خطوة بخطوة. يضع عرض الخريطة التشغيل على جغرافيا نموذجية ببيانات مفتوحة. وكل وزن اقتران افتراض معلن يمكنك تغييره. نموذج تعليمي، وليس تنبؤا ولا تقييما ولا اعتمادا. ولنمذجة مكان تختاره بنفسك، افتح ⁨System Builder⁩.

الأخطار

الضوابط

  • NS-0 الدستور والمبادئ
  • NS-3 معرّفات ⁨UNI⁩ لسجلات المخاطر (القواعد، والمقابلة مع النظام السابق، وسلطة التخصيص)
  • NS-9 معرّفات ⁨UNI⁩ السياقية (عمليات النشر، والنُّسخ، ونُسخ البرامج)
  • NS-11 التحقق والرصد (الأدلة، والإقرارات، ورصد المطابقة لمبدأ انعدام الثقة الضمنية)
  • NRS-H61 فئة الأخطار: الإخفاق المتتالي (⁨NHS-1 sys.cascade⁩)
  • NRS-H62 عائلة الأخطار: الأحداث المركبة والمتعددة الأخطار (⁨NHS-1 sys.compound⁩)
  • NRS-H60 فئة الأخطار: اضطراب سلاسل الإمداد والتدفقات (⁨NHS-1 sys.supply-chain⁩)
  • NRS-H94 فئة المخاطر: الأحداث السيبرانية النظمية (⁨NHS-1 cyber.systemic-cyber⁩)
  • NRS-H107 فئة المخاطر: تركز البنية التحتية الرقمية وأحاديتها (⁨NHS-1 tech.digital-concentration⁩)
  • NRS-H7 فئة المخاطر: شذوذات الدوران واسعة النطاق (⁨NHS-1 atmo.climate-mode⁩)

الرصد

  • تفعيلات الرسم السريع للخرائط في ⁨Copernicus EMS⁩ (مدرجة للرجوع إليها)
  • ⁨OpenStreetMap planet⁩ والنسخ المتماثل (مدرجة للرجوع إليها)
  • إعادة التحليل ⁨ERA5⁩ (⁨Copernicus Climate Data Store⁩) (مُدرجة للرجوع إليها)
  • الخسائر الاقتصادية المباشرة الناجمة عن الكوارث نسبةً إلى الناتج المحلي الإجمالي العالمي
  • عدد حالات انقطاع الخدمات الأساسية المنسوبة إلى الكوارث

جغرافيا مثالية

  • بنغلاديش: 134 خلية سداسية
  • أضواء الليل الليلة، وانقطاعات الكهرباء (⁨VIIRS Day/Night Band⁩)، ⁨NASA GIBS⁩
  • أول أكسيد الكربون، انتقال الدخان (⁨AIRS⁩)، ⁨NASA GIBS⁩
  • إنذارات اضطراب الغطاء النباتي، 30 م (⁨OPERA DIST-ALERT⁩)، ⁨NASA GIBS⁩
08المصادر

من أين تأتي الأدلة.

مجموعات بيانات عامة مسمّاة وسجلات مؤسسية، لكلٍّ منها فئة ترخيصها. ولا تُستخدم المصادر المتاحة بموجب اتفاق إلا وفق شروطها، ولا يُعاد نشرها أبدًا.

المصدرما يقدّمهفئة الترخيص
إطار التوأم الرقمي frameworkReference architecture for manufacturing digital twinsLicensed standard, purchase required
Digital Twin Consortium definitions and resourcesIndustry definitions and capability frameworksPublic, terms to check
National academies reports on digital twinsAssessment of foundational research gapsPublic, terms per publisher
Data assimilation literatureMethods for combining models and observationsLicence per publication
Published city and utility digital twin case studiesApplied twins and lessonsLicence per publication
09الأساليب والأدلة

How digital twins: method and limits is modelled, measured and tested.

النموذج وافتراضاته وبياناته وعدم اليقين فيه، بالصورة التي يفحصها بها عالم أو مهندس. وتتبع البنى أساليب منشورة. والقيم المرسومة توضيحية، وليست نتائج.

النموذج والمعادلات والافتراضات

The model structure used for digital twins: method and limits, the assumptions it makes and how each is tested.

مخاطر العنصر iRi = f(Hi, Ei, Vi, Ci)الخطر والتعرّض وقابلية التأثر والقدرة على المواجهة
الخسارة السنوية المتوقعةEAL = ∑k pk · Lkعلى الأحداث k ذات الاحتمال السنوي p⁨k⁩
النظم المقترنةxt+1 = A xt + B ut + εtA carries the couplings, u the shock, ε the error
افتراضلماذا أُعدّكيف يُختبر
الخطر والتعرّض مستقلان داخل الحدث الواحديُبقي تكامل الخسارة قابلًا للحسابقارن بمطابقة دالة ربط (⁨copula⁩) على السجلات المشتركة
تكون الروابط خطية قرب نقطة التشغيليسمح بانتشار الصدمات عبر ⁨A⁩ادفع خارج النطاق الخطي وقارن
منحنيات الهشاشة قابلة للنقل بين الأماكننادرًا ما تتوافر المنحنيات المحليةالتحقق مقابل الخسائر المرصودة حيثما وُجدت
المدخلات
مجموعات بيانات ذات إصدارات ومزودة ببيان المصدر
المخرجات
توزيعات، لا أرقام منفردة أبدا
الرمز
يُصدر مع بطاقة النموذج والاختبارات
إعادة الإنتاج
البيانات نفسها والشيفرة نفسها والبيئة نفسها والبذرة نفسها
صيغ معيارية للمخاطر وفضاء الحالة؛ والافتراضات المدرجة نموذجية للأسلوب ومعلنة للمراجعة، وليست نتائج.
مبادئ FAIR التوجيهية · GO FAIR وFORCE11⁨W3C PROV⁩ · اتحاد الشبكة العالميةإرشادات بشأن المعالجة المتسقة لأوجه عدم اليقين · الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخبيانات CEOS الجاهزة للتحليل · لجنة سواتل رصد الأرض
10القرارات

من يقرر، وما الذي تخدمه الأدلة.

النظم Science and Modelling prepares evidence. The decisions below are taken by the authorities named, under their own rules, and never by the platform.

من يقررالسؤالالأدلة التي تخدمها هذه الصفحة
Operators and city authoritiesWhether a التوأم الرقمي is worth building and for which decisionsCapability assessments
Engineering teamsHow to validate and secure a twinValidation designs; architecture reviews
Procurement bodiesHow to distinguish twins from dashboards in tendersCapability criteria

المخرجات التي يُنتجها هذا الموضوع

  • Digital twin capability assessments
  • Validation designs for twin state estimates
  • Architecture and data flow reviews
  • Teaching material on twins as a method
11الأسئلة الجوهرية

What experts ask about digital twins.

  • What does the twin represent, at what resolution, and what does it leave out?
  • How often is it updated with data, and how is جودة البيانات checked?
  • How is the twin’s accuracy tested, and for which purposes?
  • How are uncertainties shown to users?
  • Who is accountable when decisions rely on the twin?
12الآليات والمحرّكات

What twins can and cannot do.

A twin combines models with live or regularly updated data. Data assimilation adjusts the model state to match observations, which can make short-term predictions more accurate. Twins are useful for monitoring, testing interventions virtually and training operators.

A twin is still a model. It represents only the processes and components that were built into it, at the resolution chosen, and it inherits the uncertainties and assumptions of its components. Visual realism can create an impression of completeness that the underlying model does not justify.

Twins can drift. As the real system changes, through new construction, ageing or changing behaviour, the twin must be updated and revalidated. A twin that is not maintained becomes a misleading picture.

13المناهج والبيانات

المناهج وحدودها.

  1. 01

    استيعاب البيانات

    Combining model predictions with observations, using statistical methods. Requires good observation coverage.

  2. 02

    Validation for purpose

    Testing the twin against independent data for each intended use, using قياس عدم اليقين.

  3. 03

    هندسة النظم

    Defining scope, interfaces and requirements, using هندسة النظم.

  4. 04

    Computing infrastructure

    Running and updating twins, using الحوسبة. Costs and security must be managed.

A digital twin is a representation, not reality. Its outputs carry the uncertainty of its models and data, and they are shown with that uncertainty.

15Where this page’s references

Where this page’s references lead.

الهيئات والوثائق التي تُقرأ هذه الصفحة في ضوئها. وتتغير الحالات والإصدارات؛ ويقود كل رابط إلى الهيئة المُصدِرة.

16أسئلة

أسئلة وأجوبة.

What is a digital twin?
A virtual representation of a physical system that is updated with data from it and used to monitor, predict and support decisions about the system.
How is a digital twin different from a simulation?
A simulation can run without live data. A twin is continuously synchronised with its real counterpart through data assimilation.
What is data assimilation?
Methods that combine model forecasts with observations to estimate the current state of a system, widely used in weather forecasting.
Is a 3D city model a digital twin?
Not on its own. A twin also needs process models and data updates. Many products called twins are visualisations.
Can a twin predict the future?
It can make short-term predictions for represented processes, with uncertainty. Long-term or unrepresented effects are outside its reach.
How is a twin kept honest?
Through validation for each use, visible uncertainty, documented scope and regular revalidation as the real system changes.
Does GCRI certify digital twins?
No. GCRI does not certify. The topic provides method guidance.
التقاريرساهم

ساهم بأدلة من هذه الصفحة.

التقارير is the Consortium’s quarterly publication. What you know about this subject can become evidence, a case or a correction in the next edition, credited to you and published under CC BY 4.0 where it is your own work.

GCRIعلوم النظم والنمذجةالأساليب والجوانب التقنيةالسيناريو واختبار الإجهاد
علوم النظم والنمذجة

قدّم منهجية أو مجموعة بيانات أو سؤالا.

المعلومات والاستفسارات متاحة اليوم. ويحصل الاستفسار على رقم مرجعي ويحدد الخطوة التالية؛ ولا تُفتح الطلبات والمدفوعات وتخصيصات الحوسبة والتسجيلات إلا حين يتوافر فريقها وشروطها وقدرة المراجعة.