تا به حال چیزی از همزاد هوشمند (Digital Twin) به گوش‌تان خورده است؟ این مفهوم اسامی دیگری مثل همتای دیجیتال یا دوقلوی دیجیتال هم دارد. همزادهای دیجیتال، معادل مجازی یک موجود واقعی هستند. به عبارت ساده‌تر باید یک همزاد هوشمند را نسخه‌ی شبیه‌سازی شده‌ی یک محصول یا یک سیستم فیزیکی بدانیم.
همزاد دیجیتال را بشناسیم
ایده‌ی ساخت یک همزاد دیجیتال ابتدا در سال‌های 1960 تا 1970 مطرح شد. در ابتدا با عنوان سیستم‌های‌آینه‌ای شناخته می‌شد. برای اینکه مهندسان بتوانند اشکالات تجهیزات صنایع خود را شناسایی کنند، از این ایده استفاده کردند. آنها از همین راه قبل از وقوع مشکل خطاها را پیش‌بینی و برطرف می‌کردند.
اولین باری که این اصطلاح به کار برده شد، سال 2002 بود. با رشد سریع اینترنت و تکنولوژی، هوش مصنوعی و یادگیری از ماشین‌آلات تکنولوژی‌محور، رشد همزاد دیجیتال هم بسیار قابل توجه بوده است. رشدی که هنوز متوقف نشده است و در آینده نیز برای میلیاردها مفهوم و پدیده، دوقلوی دیجیتال طراحی خواهد شد.
برای میلیاردها مفهوم و پدیده در دنیا همزاد هوشمند وجود خواهد داشت. همچنین طبق گزارش مؤسسه گارتنر (Gartner)، تا سال 2020 حدود 50 درصد از سازمان‌ها برای بهینه‌سازی فرایندهای کسب وکار، کاهش هزینه‌های سربار و افزایش کارآمدی از فناوری همزاد دیجیتال استفاده خواهند کرد.
همزاد دیجیتال برای مقاصد زیادی طراحی می‌شود. پیدا کردن مشکل یک سیستم، تست یک دستگاه، آموزش، تحلیل و پیش‌بینی عملکرد یک تکنولوژی، انتظاراتی‌ست که از همتای دیجیتال می‌رود. برای این کار از واقعیت مجازی، طراحی گرافیکی و مدلسازی سه بعدی استفاده می‌شود. وقتی این مدل مجازی ساخته می‌شود، می‌تواند نمونه‌ای دقیق از عملکرد همتای فیزیکی خود را به نمایش بگذارد.
برای ساخت و طراحی یک همتای دیجیتال پای علوم زیادی به کار باز می‌شود. از کارشناسان علوم داده و ریاضی کاربردی گرفته تا متخصصین رشته‌ای که در آن قصد شبیه‌سازی محصول یا سیستمی را دارند. آنها با طراحی شبیه‌ساز از الگوی فیزیکی خود، دنیای واقعی را در فضای دیجیتال شبیه‌سازی می‌کنند.
کاربرد همزاد دیجیتال
امروزه با پیشرفت تکنولوژی، حوزه‌های زیادی از همزاد هوشمند استفاده می‌کنند. از طراحی یک انگشتر گرفته تا بزرگترین هواپیماهای موجود در جهان یا نگهداری و توسعه‌ی زیست‌بوم‌ها، همگی مدیون همزاد دیجیتال خود هستند. متخصصانی که همتای هوشمند را ارائه می‌دهد می‌گویند، در تمام حوزه‌ها می‌توان از آن استفاده کرد، فقط کافی‌ست اطلاعات درستی از مدل فیزیکی خود دریافت کنند.
صنایع تولیدی پرکاربردترین همزاد دیجیتال هستند. در این صنعت برای اینکه بتوانند محصول نهایی و عملکردش با جزییات بیشتری ببینند، از این تکنولوژی استفاده می‌کنند. به کمک همزاد دیجیتال کیفیت محصول پیش از تولید سنجیده می‌شود. این سنجش پیش از تولید، به کمک گجت‌ها می‌تواند برای تولیدکننده، در زمان و سرمایه، صرفه‌جویی زیادی به همراه داشته باشد.
خوشبختانه با استفاده از این تکنولوژی پیش‌بینی بسیاری از وقایع راحت خواهد بود. چون با در نظر گرفتن اطلاعات قبلی یک اتفاق، می‌توان آینده‌ی آن را با خطای کمتری پیش‌بینی کرد.
تعمیر و نگهداری از تجهیزات و دستگاه‌ها یکی دیگر از کاربردهای همزاد دیجیتال است، زیرا این سیستم می‌تواند پیش از ایجاد خرابی و مشکل، آن را پیش‌بینی کند. در این زمینه شرکت‌های نفتی و پالایشگاه‌های بزرگ بسیار خوب عمل کرده‌اند.
آنها از طریق این تکنولوژی می‌توانند خرابی سیستم‌ها را پیش‌بینی کرده و منجر به کاهش میلیون‌ها دلاردر سال، هزینه‌ی تعمیر و تعویض دستگاه‌ها شوند.
از دوقلوی دیجیتال می‌توان برای آموزش و یادگیری حرفه‌ای استفاده کرد. یکی از کاربردهای این تکنولوژی، آموزش خلبانی روی زمین با استفاده از شبیه‌سازهای پرواز است.
انجام آزمایش‌ها تست‌های مختلف یکی از هزاران کاربرد دیگری‌ست که می‌توان برای همزاد دیجیتال برشمرد.
عرضه‌ی دوقلوی دیجیتال
این تکنولوژی پیچیده توسط شرکت‌های زیادی به طور تخصصی عرضه می‌شود. درست است که تا به امروز هیچ پلتفرم دقیقی برای ساخت یک همزاد هوشمند ارائه نشده است، اما کمپانی‌های زیادی در این کار تخصص دارند. شرکت زیمنس (Siemens) و مایکروسافت (Microsoft Corporation) از بزرگترین شرکت‌های ارائه‌دهنده‌ی همزاد هوشمندند که در دنیا شناخته شده هستند.
شرکت جنرال الکتریک (General Electric) یکی دیگر از شرکت‌هایی ست که در زمینه‌ی همزاد دیجیتال موفقیت‌های زیادی به دست آورده است. این شرکت با شبیه‌سازی توانسته است فرآیند تولید موتور جت را توسعه دهد.
ارزش یک همزاد دیجیتال را عملکرد آن مشخص می‌کند. هرچه توانایی تخمین و پیش‌بینی آن بالاتر باشد، ارزش آن همزاد نیز بیشتر خواهد بود. به همین خاطر استفاده از متخصصان و کارشناسانی که اطلاعات و داده‌های دقیقی در زمینه‌ی طراحی مدل فیزیکی را دارند، از اهمیت زیادی برخوردار خواهد بود.
از آن‌جایی که ارزش دوقلوی دیجیتال یک محصول، به قدرت پیش‌بینی نتایج آن است، داشتن اطلاعات پایه‌ی دقیق و درست، برای طراحی یک پیش‌بینی‌کننده‌ی تکنولوژیک ضرورت دارد. زمانی که کارشناسان بتوانند از طریق تحلیل داده‌ها، اطلاعات کاملی را به همزاد یک مدل فیزیکی ارائه دهند، می‌توانند شاهد تخمین دقیق‌تری از شرایط احتمالی آینده داشته باشند.
شرکت‌های فعال در این زمینه یا موسسات آماری مختلفی برای این تکنولوژی در سال‌های آینده ارزش‌گذاری کرده‌اند. شرکت‌هایی مثل آی‌بی‌ام (IBM) و موسسات آماری ارزش کلی این صنعت را در بازار سال۲۰۲۰ بین ۳.۱ تا ۷.۵ میلیارد دلار و ارزش آن تا سال ۲۰۲۶ را ۴۸ میلیارد دلار و تا سال۲۰۲۸ را حدود ۱۰۶.۲۶میلیارد دلار پیش‌بینی می‌کنند. درواقع تا چند سال آینده این صنعت رشد دو برابری خواهد داشت. یکی از مهم‌ترین بسترهای رشد در این زمینه، همه‌گیری کووید-19 بوده است.
با تکثیر این ویروس و قرنطینه‌های طولانی‌مدت، احتیاج جوامع مختلف به تکنولوژی‌های این‌چنینی چند برابر شد. توسعه‌ی فناوری‌های مشابه، مدیریت منابع بهینه و توسعه‌ی اقتصادی عوامل مهمی برای رشد و پیشرفت بیشتر این تکنولوژی هستند. خبر خوبی که در این زمینه وجود دارد این است که طی سال جاری موسساتی که فضای ابری به کاربران ارائه می‌دهند، توانسته‌اند همزاد دیجیتال را بین عموم مردم جا بیاندازند. صنایع رباتیک، الگوسازی شرکت‌های تولیدی و موسسات پزشکی، بانکی و غیره از مهم‌ترین کاربردهای مردم و کاربران غیرمتخصص است.
با این وجود همان‌طور که پیشرفت تکنولوژی در جنبه‌های مختلفش موجب پیشرفت ورفاه بشریت است، اما همیشه دلیلی برای نگرانی درباره‌ی میزان قدرت تکنولوژی وجود دارد. یکی از بزرگترین نگرانی‌ها برای همزاد هوشمند، همزاد دیجیتال انسانی‌ست. همزادی که از روی الگوی انسانی ساخته می‌شود و از انسان‌ها تقلید می‌کند. شرکت‌ها و سازمان‌های زیادی در این زمینه پیشنهاداتی ارائه کرده‌اند، اما چگونگی عملکرد این دوقلوی انسانی و همچنین اهداف بهره‌برداری از این طرح می‌تواند کمی نگران‌کننده به نظر برسد.