数字孪生特征内涵（假作真时真亦假）

数字孪生特征内涵（假作真时真亦假）发现所有这些，你看到的、听到的、嗅到的、触到的、尝到的五感所获，统统皆为一场人为精心安排的“梦境”，亦或全都是背后有某个神级IT宅男子制作和调试出来的某种“数据程序代码”；或者说，你每日生活路径上所遇之人、处理之事、咀嚼之食、恋爱之人、生过的娃、扬过的嘴、流过的泪，全是“人造”程序的反馈；电影结尾处，他选择扬帆起航去往人造世界的海之天际，毅然决然地走出这个“被设计的世界”。那么问题来了：倘若有一天，你猛然顿悟，突然发现你所生活的整个世界都是假的（not real）、全是被设计出来的；

喜欢君临，就点个关注吧

金·凯瑞在电影《楚门的世界》中饰演过一个被大家“看着长大”的人，突然有天他发现自己的世界出现了bug。

他发现，自己所生活的世界竟然是“人造的”，大家皆在看耍猴连载剧，亲朋好友爱人同事均是跑龙套的演员，而自己只是这部连载几十年的电视剧中的猴主角。

让他愤怒的是，这种情况从他自己出生一直到现在均如此，而且大家都心知肚明，只有他自己蒙在鼓里！

电影结尾处，他选择扬帆起航去往人造世界的海之天际，毅然决然地走出这个“被设计的世界”。

那么问题来了：

倘若有一天，你猛然顿悟，突然发现你所生活的整个世界都是假的（not real）、全是被设计出来的；

或者说，你每日生活路径上所遇之人、处理之事、咀嚼之食、恋爱之人、生过的娃、扬过的嘴、流过的泪，全是“人造”程序的反馈；

发现所有这些，你看到的、听到的、嗅到的、触到的、尝到的五感所获，统统皆为一场人为精心安排的“梦境”，亦或全都是背后有某个神级IT宅男子制作和调试出来的某种“数据程序代码”；

或许所有这一切，在你所不能感知到的时候它们统统都不存在，你会不会感到震惊、沮丧、迷惘、好奇、继而又兴奋难耐呢？

可怕的是，这种猜疑你找不到破绽，而且无法证伪，因为你很难说它哪里不对。

庄子在他的宅男日志《齐物论》中也讲过类似的故事——

“昔者庄周梦为蝴蝶，栩栩然蝴蝶也。自喻适志与！不知周也。俄然觉，则蘧蘧然周也。不知周之梦为蝴蝶与？蝴蝶之梦为周与？周与蝴蝶则必有分矣。此之谓物化…”

意思是说，宅男老庄睡着后，梦见自己变成了一只惊艳的蝴蝶，于花丛间尽情飞舞，感到无比酸爽惬意，竟忘了自己原本是庄周。

突然间从梦中醒过来，竟分不清自己到底是人还是蝴蝶。那么问题来了，到底是我老庄梦中变成了蝴蝶呢，还是我老庄本就是一只蝴蝶，做梦梦见自己变成了人呢？

现在我是梦还是醒？我在蝴蝶的梦中，还是在人的世界？到底哪个世界的我才是真的？

还有阿根廷国宝级文学之神博尔赫斯，也曾在他的《环形废墟》中发出了类似的灵魂拷问：

“如果我只是被其他人创造出来的幻影，且创造我的人也发现自己是被另一个人创造出来的幻影，那这个世界究竟是怎样的存在？”

这种介乎于科学与玄学之间的困惑很正常，因为关于普世三问之“我是谁？我从哪里来？我要到哪里去？”这类世界本源问题，唯物派与唯心派争论已逾千年。

近代科学500年，每代科学家都在前赴后继探索着这个世界的本源，企图回答那终极三问。

今天，君临要探讨的有趣话题，跟这个玄学问题有着紧密的关系——

假使我们的世界是被创造的，我们能否也同样创造一个世界？

或者说假若我们能创造一个世界，你又怎能否定我们的世界不是被创造的？

精细到可怕的现实模拟

假作真时真亦假，无为有处有还无

再讲个片子。

深受玄乎理论鼻祖博尔赫斯的影响，约瑟夫·鲁斯纳克1999年拍过一个电影叫《异次元骇客》，此电影跟博尔赫斯的《环形废墟》有异曲同工之妙。

电影讲述了两位计算机科学家，通过复杂算法，用电脑模拟出了整个纽约。被模拟出的这个虚拟世界，精细到完全复制了现实世界的所有数据，包括每片落叶、每滴雨水、每位美女的一颦一笑、每个个体的爱恨情仇。

让人兴奋的是，这个世界中的每个个体都有自己的独立思想，而且从来没有怀疑过自己的世界是不真实的。

某种程度上，他们与现实世界成为了一个平行世界，在按自己的独立轨迹随机运行。而创造出这个模拟世界的科学家，可通过脑机接口让自己的意识进入这个虚拟世界生活。

久而久之，频繁的进出现实世界与模拟世界，你会忘记了到底哪个世界是真实的。

可怕的是，两位计算机科学家的世界，也是被其他人模拟创造出来的。所以，我是谁？我从哪里来？我要到哪里去？

后来的电影《黑客帝国》、《阿凡达》、《盗梦空间》、《头号玩家》无不透露着类似的技术思潮：

仿照我们的世界，在电脑中创造一个全面且精细到恐怖的模拟世界，精细到让这个世界里的个体以为他们是真的世界，真实到让创造者进出两个世界后，分不清自己到底是真实还是虚假。进而跟庄周梦蝶有异曲同工之妙。

倘若假以时日，此技术当真实现，我们就变成了上帝，因为我们创造了另一个世界。

负责任的创世者应该遵从“起点-终点”原则，创造一个类似于麦比乌斯带的世界，即使被创造的世界实现了星际旅行，从起点饶了宇宙一圈后又回到起点，从而找不到出路，进而永远发现不了自己世界的bug，就像我们现在一样。

当你站在创始者的角度看问题时，你会觉得生活中的那些蝇营狗苟根本不算事。

当然，命运是因果的随机选择决定的，那么加上蝴蝶效应理论，这样的机器模型根本不可能存在，每一个最细化的节点都是变量。

但这并不妨碍我们向这种技术思潮不断奔跑靠近，进而研究基础科学，助力人类生产力革命和升级，改变我们的生活。

这种极致的科技，能在我们现实世界中，用最小的损失方式，模拟出各种事物的因果链和运行走向，从而提前预判现实世界中的各种可能，进而采取预防措施，从而改变未来生活方式的种种。

这种路上的尝试有很多种，比如：数字孪生。

数字孪生（Digital Twin）

让另一个你在复制世界里把握青春年华

一、数字孪生到底是什么？

数字孪生（Digital Twin）：是充分利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据，集成多学科、多物理量、多尺度、多概率的仿真过程，在虚拟空间中完成映射，从而反映相对应的实体装备的全生命周期过程。

——美国国防采办大学DAU的术语

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资料来源：工业4.0与数字孪生，制造业如虎添翼 | 德勤大学出版社

​作为一个新兴的概念，数字孪生一词最早是由美国密歇根大学教授迈克尔·格里夫斯（Dr. Michael Grieves）于 2002 年所发表的一篇文章中提出。

他认为，通过物理设备的数据，可以在虚拟赛博空间（Cyberspace）构建一个可以表征该物理设备的虚拟实体和子系统，虚拟和实体的联系互动可贯穿整个物理设备的生命周期。

2011年3月，美国空军研究实验室（AFRL）在一次演讲中也明确提到了数字孪生。

美国国家航空航天局（NASA）也在同期开始关注数字孪生，而同时期美国国防部立刻意识到数字孪生是颇具价值的工程工具，值得全面研发。

简单地讲，数字孪生就是用数字技术模拟、仿真物理对象在现实世界中的行为。就是针对物理世界中的物体，通过数字化的手段来构建一个数字世界中一模一样的实体，借此来实现对物理实体的了解、分析和优化。

德勤咨询通过6个步骤，总结了数字孪生的概念体系架构。

Step1-创建：给物理实体（人、装备、环境）配备大量传感器，以检测和收集物理实体自身数据和其运行过程中的环境反馈数据；

Step2-传输：实现物理实体和数字平台之间数据的无缝、实时的双向对接和互联；

Step3-聚合：将获取的数据存入储备库中，随时分析和反馈；

Step4-分析：运用先进的迭代模型，进行模拟实体设备运行，提出建议引导决策；

Step5-洞见：用可视化的形式，将孪生模拟世界中数字运行与现实世界中的差异进行标注，找出需要重点关注的区域；

Step6-行动：将前几个步骤实现的洞见反馈至实体物理资产，以孪生模拟世界出现的问题来做出修正实体世界。

专业术语是不是略显晦涩？

说白了，数字孪生就是：对于现实中，如果我们要建造并且运营一台机器\一栋大厦\一个城市，实际建造运营必然会出现这样或那样的问题，若在实际建造运营的时候再来逐步试错纠偏，成本太高。

那么，我们就在电脑里用数字镜像搞一台\一栋\一个同样的机器\大厦\城市，把数字世界里那个孪生兄弟尽情折腾，看看建造它们的过程中会出现哪些困难，运营它们的过程中会出现哪些问题，看看它们何时会寿终正寝，我们就能用最小的成本进行预测，从而提前做出应对措施。

虽然这个概念产生于军事领域，但很快得到了民用企业的认同，并投入大量资源做研究。

二、数字孪生将带来什么？

稍微关注科技新闻你就会发现，近几年来“数字孪生”词条常年出现在“201X年将改变世界的X大技术排名”等榜单上，且霸榜多年。

比如，全球最具权威的IT研究与顾问咨询公司Gartner Group就将“数字孪生”列为未来10大战略技术趋势之一。

但如此精妙的屠龙之术，为何多年来一直徘徊在“今年一定会火”、“明年改变生活”这类不温不火的论断之间，像是个“熟悉的陌生人”呢？

显然，科幻虽然源于科学，但总是超前实际N多年。也许个中技术，我们和我们的孙子的孙子都不一定能亲眼看到。但这并不妨碍我们去向这种极致技术步步趋近，在趋近的过程中取得阶段性的里程碑，进一步提高生产力，从而改变我们的生活。

就好比这些年常年处于风口上的人工智能技术，如果我们要造一个《复联》中的奥创或《超能查派》中的Chappie，或许要等到9102年。

但要用阿尔法GO下个象棋、在高铁站搞个人脸识别验票、在银行搞个AI投资顾问、或偶尔调戏下SIRI啥的，今天的2019年早已实现了。

谁说这又不是阶段性的改变了我们的生活，提高了我们的生产力呢？

数字孪生也是如此，虽然理想中的工业数字孪生、城市数字孪生不知要过多少年才会实现，或许《阿凡达》、《黑客帝国》中的技术我们有生之年都无缘见到。

但如果我们把它当做一个思路，愿意承认蹒跚学路期的数字孪生同样价值可观，那么在近年的市场中或许会有意外发现。

退一步讲，我们可以把各种现有技术叫做数字孪生的一部分，甚至CAD制图也是在孪生生产系统。

事实上，美国GE公司已为每个引擎、每个涡轮、每台核磁共振，创造了一个数字孪生体，通过这些拟真的数字化模型，在虚拟空间调试、实验，以让机器的运行效果达到最佳。

基于此，若如果能构筑出一批典型场景的虚拟的数字孪生系统，并发展出全套的设计、试验、制造和全周期服务反馈方案，将大幅降低研制、试验及生产的周期和成本，也将对城市建设、交通、教育、工业、医疗、物流等各行业各领域产生革命性颠覆。

三、数字孪生赛道及典型企业

尽管目前数字孪生技术仍在蹒跚学步阶段，但这个未来充满无限可能的赛道仍值得我们关注。最近有两件事更是将数字孪生题材又送上了风口，一是波音737 MAX事件，一是雄安新区。

波音737MAX半年内两次坠机（印尼和埃塞尔比亚），中国目前已暂停该型飞机运行。

坠机事件引发外界对该型号飞机安全问题的疑虑，亦引发对数字孪生(Digital Twin)技术的关注。

波音737 MAX其实是数字化、智能化程度最高的飞机，大幅的减少了人为的操作失误。

飞机通过各种实验、分析研究得出结果，把所有操作流程、逻辑都进行了标准化的定义。但是所有的自动控制、智能控制在碰到了没有发生过的事情，就会缺少对异常状况的应急处理能力，没有顿悟的能力。

事故发生时，飞行控制系统绕过了飞行员的指令，操控飞机，最终飞机不受人操控坠毁。

《人民日报》在总结博鳌亚洲论坛2019年年会成果时提到数字孪生，“如果确实存在一架与物理世界飞机相对称的数字孪生飞机，让每一个零部件的信息都可感知，那么，针对飞机的异常分析与预防性维修，都将变得更加容易。”

波音737MAX事件无疑会倒逼技术加速升级，提速数字孪生相关产业研发和升级。

另外，雄安2周年的智慧城市建设当口，雄安集团官网称将数字孪生技术应用于雄安新区。

雄安将同时建造“一实一虚”两个城市，数字雄安将涵盖每一栋楼、每一间房甚至每一棵树的信息；城市交通和物流体系，将构建实时感知、瞬时响应、智能决策的新型智能交通体系框架；触手可及的智能应用，从公共服务到社区管理，这个城市“会学习、能思考”，通过读懂数据，实现公共资源智能化配置。

可见，在现阶段数字孪生的的典型赛道，主要还是在智能制造和智慧城市。

说到智慧城市，我们今天就得探讨下科大讯飞。

科大讯飞

我们知道，科大讯飞是做语音识别起家的，但如今早已不是一家单纯的语音识别公司。

在国内，科大讯飞占据了中文语音70%的份额，开放平台的用户总数超过8亿，日交互次数突破30亿人次。

国际上，科大讯飞的人工智能特别是智能语音技术，斩获数十项第一。2017年，国际语音合成大赛上，科大讯飞第12次蝉联全球第一。

追根溯源，这还要源于20年前一位顶尖学霸技术男的坚持。

刘庆峰就读于中科大，大二那年，一次偶然的机会，被著名的人机语音通信专家王仁华教授相中，第一次走进了人机语音实验室。

计算机合成人的声音，深深震撼了刘庆峰，仿佛打开新世界的一扇大门，好奇心驱使让他迷上了语音识别技术，并在心里暗自发誓“中文语音技术就应该中国人自己来做”。

在读博时，刘庆峰鼓动17位校友成立了中科大人机语音通讯实验室，1999年改名为科大讯飞。

我们知道，牛逼的公司大多并非含着金钥匙出生，从开始就一直牛逼到现在，大多都是摸着石头过河一步步走到今天的。

马化腾在QQ襁褓期也经历过扮女生拉客陪人聊天的尴尬，科大讯飞初期的境况也好不到哪里去。

成立初期的科大讯飞，在一开始就遭遇了资金瓶颈。做基础技术研究是要烧钱的，但烧掉的钱又不能迅速商业化，再加上学生创业不懂经营管理和市场，自然会陷入收入和成本倒挂，时刻徘徊在关门的边缘。

成立之初的科大讯飞，开发了一款语音转文本的软件，本以为会来个开门红，却被盗版打的溃不成军。

后来，刘庆峰又为电信开发出一款效果极好的语音合成技术，本以为能打开政企客户市场，却在招标时因资质不够而惨遭出局。

久旱逢甘雨，2000年恰逢联想一分为二，也恰逢柳传志开始重视联想投资板块。

通过对几百家初创公司的层层筛选，联想向科大讯飞投资300万美元（折合人民币2500万元），科大讯飞也成为联想正式投资的首家创业公司。

20年前的2500万并不是个小数字，而2000年正值互联网泡沫，距离后来爆发的移动互联时代风口还有十年之久，更不要说今天都还处在鸿蒙状态的人工智能。

我们知道，风投考察企业除了“天花板”、“护城河”之类的常规因素外，最重要的一点是对创始人和团队的考察。

所谓一流的人能把二流的项目做到一流，但二流的人能把一流的项目做到不入流，就是这个道理。

柳传志之所以投资科大讯飞，刘庆峰及其团队是关键。经过成立初期的萧条期，能留下来的多是像刘庆峰那样有技术、有抱负、有信念的团队成员，坚信自己正在做正确的事情并有能力把它做好，这是柳传志最看重的“人为重”投资因素。

正如柳传志评价刘庆峰“他是一个天生有企业家气质的科研工作者，或者是一个有企业家内涵的科学家”。

如今的科大讯飞，被认定为A股市场的人工智能第一股，在最近十年里，股价曾累计上涨1700%，公司总市值从32.5亿元增长至最新的610亿元。

如果从2000年以2.1亿元估值获得联想投资至今计算，在最高市值1035亿元时，十几年间涨幅甚至高达493倍。当然，联想也成功实现了投资退出，获得了丰厚的早期投资回报。

如今的科大讯飞，早已不是一个简单的语音识别技术公司，不仅全面发力人工智能领域，也提前在数字孪生领域布局且有所成就。

翻阅2018年年报可知，科大讯飞2018年营业收入79.17亿元，同比增长45.4%，归母净利润5.42亿元，同比增长24.7%。

以目前势头来看，科大讯飞在2019年即将突破百亿营收大关。

科大讯飞目前的业务分布主要在以下几个方面：

（一）2C端的消费者业务

无可厚非，目前科大讯飞收入占比最大的一块仍是2C端消费者业务，2018年该板块收入25.17元（占总收入31.8%），同比增长96.5%。该板块的业务包括：

1、 电信增值业务产品运营。如类似于个性彩铃等的无线音乐增值服务，与移动、电信和联通进行合作分成，该部分收入2018年为5.67亿元；

2、 移动互联产品及服务。主要就是讯飞输入法，2018年收入2.09亿元；

3、 智能硬件。诸如翻译机、叮咚音箱等产品，2018年收入8.13亿元；

4、 运营商大数据。主要是针对移动通信数据进行大数据分析，以此支撑相关产品、服务及数据平台广告。2018年收入1.41亿元。

（二）教育业务

目前教育板块，已成为科大讯飞创收的一个中坚来源，2018年实现营收21.44亿元，占总收入比为27.08%。主要如下：

1、 教育产品及服务。主要是基于人工智能技术，提供的智慧教育相关产品和技术服务。如智慧校园系统、智慧测评、在线教育、教育装备等产品和业务。2018年此项营收高达20.15亿元；

2、 教育教学服务。主要是科大讯飞持股民办高校所取得的学费住宿费收入。2018年贡献1.29亿元，占比较小。

（三）政法业务

2018年科大讯飞政法客户业务收入10.36亿元，占总收入比为13.1%，典型政法业务包括：智慧法院、智慧检察院、智慧公安、政法委信息化、智能庭审系统、刑事案件只能辅助办案系统等。

科大讯飞在政法业务板块的毛利率高达68.7%，且仍在快速增长之中。

（四）智能汽车业务

虽然2018年科大讯飞智能汽车业务收入仅2.67亿元，占总收入比仅为3.4%。但它的智能汽车业务已可涵盖车机系统的软硬件、服务平台、运营，甚至到内容端。

未来科大讯飞的人工智能交互飞鱼系统不可小觑，会形成一系列的智能交通软硬件解决方案。

（五）数字孪生-智慧城市业务

2018年，科大讯飞在智慧城市领域收入为4.04亿元，占总收入比仅高于最末端的智能汽车业务，为5.1%。

在此领域，科大讯飞的收入主要来源于为城市客户提供智能化系统建设和安装，并在建造完毕后提供技术服务与运维等一揽子解决方案。

看以上业务收入占比，似乎科大讯飞仍然只是一家提供语音识别技术为主，并在人工智能领域耕耘较深的企业。

从智慧城市业务5.1%的收入占比来看，似乎科大讯飞离前文所说的数字孪生概念还有距离。

此论断也对，也不对。

对在于，科大讯飞的确仍然以语音识别和人工智能为主营业务收入来源；但忽略之处在于，科大讯飞目前的布局将支撑它未来在数字孪生领域的爆发。

君临认为，从企业基因决定论来看，看一个企业未来是否可期，既要看他过往的经营数据，也要看他在未来的战略布局，更重要的是看该公司的基因是否能支撑他未来的战略布局。

而作为一家具有自主创新基因的公司，科大讯飞创始人及其团队的性格特质决定了该公司将是未来新技术导向型企业。

对于未来战略级的科技应用方向—数字孪生，科大讯飞会像鲨鱼嗅到鲜血那样敏锐。

更何况，近二十年在语音识别、大数据和人工智能方面的技术积累，会为科大讯飞提供坚实的相关积累。因为数字孪生技术与大数据、人工智能有太多的想通点。

所以，科大讯飞应该会是数字孪生技术主要应用领域——智慧城市领域的中流砥柱企业。

现如今，毛衣战的风口，无论是上至庙堂之高的精英，亦或下至江湖之远的大众，无不奉行科技至上的理念，一种希望自有技术弯道超车的民族情绪愈发强烈。

5G自是一个重要赛道，数字孪生亦将不遑多让。

春节之后，数字孪生概念曾经炒作过一波，而对未来具有如此重要影响力的技术，仅仅只值得我们关注两天么？

2018年底，中国信通院推出了首个《数字孪生城市研究报告（2018）》，首次提出“以数字孪生城市推进新型智慧城市建设”的创新理念。

报告指出：当前，物理世界和与之对应的数字世界，正形成两大体系平行发展、相互作用，数字世界为了服务物理世界而存在，物理世界因数字世界变得高效有序，数字孪生技术应运而生，从制造业逐步延伸拓展至城市空间，深刻影响着城市规划、建设与发展。

据央视报道，雄安市民服务中心从设计到施工，再到投入使用，采用了30多种新技术。项目施工的指挥中枢中，一个数字微型城市和建设中的实体城市正在同步生长，这就是那个被称为“数字孪生城市”的管理系统。

无独有偶， 2018年科大讯飞就发布了“城市超脑计划”。

科大讯飞轮值总裁陈涛说，可把数字孪生城市看成“一半是科幻、一半是科学”，即数字孪生城市=数字城市 智慧场景 “城市超脑”。

在物理城市的基础上，形成精准对应的数字化孪生城市。在数字模拟城市里，系统可以自动运转，辅助人类进行城市的精细化管理。

类似于“流浪地球”计划分为五步走一样，“城市超脑计划”也将分为五步：

第一步是建立“时空记忆”，打通数字孪生模型与实际数据；

第二步是数据贯穿，如交通、安防、小区的摄像头统一，保存车、人、物流动的信息；

第三步是发现问题；

第四步是更新知识；

第五步是持续成长。

显然，在利用科学手段迈向数字孪生城市的理想目标上，科大讯飞已经率先迈出了第一步。

畅想一下，在未来可期的极致技术环境下，你带着数据头盔设备，让自己的意识徜徉于数字孪生城市之中，享受着数字孪生城市的落日余晖，静看落霞与孤鹜齐飞，秋水共长天一色，会是多么美的一幅画卷。

真的到了那么一天，即使我们发现这个美丽的数字孪生世界是“人造的”，那又何妨呢？

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