英伟达和宝马高管分享“数字孪生”技术将给未来的工业带来怎样的改变

　　近日，据英伟达公司（NVIDIA）官网报道，英伟达公司和宝马公司的高管表示，对物理对象或系统的高度精确数字表示，这也被称“数字孪生”（digital twins），将使得实现下一代的工业虚拟化和人工智能化成为可能。

　　近日，ISC 2022大会在德国汉堡举行，英伟达公司的Omniverse和仿真技术副总裁Rev Lebaredian和宝马公司的产品系统、技术规划和工具车间业务高级副总裁Michele Melchiorre共同出席。

　　Rev Lebaredian表示，如果你可以构建一个在复杂性、规模和精确度上与现实世界相匹配的虚拟世界，那么你就可以利用它做很多事情。

　　Rev Lebaredian概述了推动数字孪生模拟技术发展的大趋势和技术进步，而Michele Melchiorre则详细介绍了宝马如何将数字孪生技术应用于自己的工厂。

　　Michele Melchiorre解释道，宝马计划使用数字孪生作为一种工具，以求让工厂变得更“精简、绿色和数字化”，他将与数字孪生的实时合作以及对人工智能的训练机会描述为“工厂规划领域的一场革命”。

　　Michele Melchiorre将宝马的BMW iFACTORY的尝试视作是数字孪生技术的应用案例，在其中应用到了如实时数据、模拟和机器学习。对于如Amazon Robotics、宝马等工业公司来说，数字孪生将成为它们的未来生产力。

　　Rev Lebaredian解释道，这些系统将把我们对世界的描述与来自这些世界的实时数据流联系起来。他表示，我们现在正在尝试引入一种机制，通过这种机制，我们可以将两者联系在一起，我们可以检测实体版本的所有变化，并将其在数字世界中反映出来。如果我们能建立起这种联系，我们就能获得一些惊人的超能力。

超级计算机正在改变每一个领域

　　数字孪生是超级计算机行业领域的重要技术，尤其是其专注于模拟和数据中心规模的GPU计算。这将是超级计算机如何向更广阔的领域扩散的又一个有力的例子。

　　Rev Lebaredian表示，与此同时，技术的融合也改变了高性能计算。GPU加速系统不仅已经成为科学计算的主流，而且已经成为边缘计算、数据中心和云系统的主流。

　　由人工智能加速的GPU计算也将成为现代高性能计算的基石。这使得超级计算机能够实现计算机图形学的初衷：模拟。

　　计算机、算法和人工智能如今都已经足够成熟，我们可以开始模拟复杂到足以在工业规模上发挥作用的李宁玉，甚至将这些模拟用作训练人工智能的地方。

处于拐点的模拟

　　Rev Lebaredian表示，当有了数字孪生，一种新的模拟就有了可能。

　　这需要精确的计时，具备同时模拟多个自主系统的能力。

　　它们需要物理上精确的模拟。

　　它们需要从“真正的孪生”那里准确地吸收信息，并持续同步。

　　这些数字模拟将会给我们带来超能力。

　　Rev Lebaredian首先研究的是瞬间移动。就像在多人视频游戏中一样，地球上任何地方的任何人都可以传送到虚拟世界中。

　　下一个是时间旅行。

　　Rev Lebaredia提到，如果你记录下世界的状态，你可以在任何时间点返回，这就实现了时间旅行。

　　他补充道，你现在不仅可以传送到那个世界，还可以删除你的时间线，回到任何时间点，并在任何时间点探索那个空间。

　　最后，这些模拟如果足够准确的话，将让我们了解下接下来会发生什么。

　　他提到，如果你有一个模拟器，它非常准确，而且能预测未来会发生什么，如果你足够了解物理定律，你基本上就能穿越到未来。

　　他接着提到，你不仅可以计算一种可能的未来，还可以计算很多种可能的未来。如果让城市规划者使用这项技术，在他们修改城市规划、规划城市道路或是改变城市的交通系统，他们就以找到“可能的最佳未来”时，城市会发生什么。

　　现代超级计算正在解锁这些数字孪生，它们的计算密集型非常高，需要精确的计时网络和极低的延迟。

　　他提到，我们需要一种新型的超级计算机，它可以真正加速人工智能，并实时运行这些大规模的模拟。

　　这将需要GPU加速系统，在系统的每一层都进行了优化，以实现精确定时。

　　这些系统不仅需要在数据中心运行，还需要到达网络边缘，以精确定时地将数据带入虚拟模拟。

　　这样的系统将是在小范围（如药物发现）和大范围（如气候模拟）上已经取得了关键的进展。

　　Rev Lebaredia提到，我们需要模拟我们的气候，我们需要看起来很遥远的地方，我们需要前所未有的精度，我们需要能够信任我们的模拟是预测准确的。如果我们这样做，我们在应对气候变化方面能够有一些希望。

宝马的iFACTORY工厂：精益、绿色和数字化

　　在宝马公司寻求“精简、绿色和数字化”之际，Michele Melchiorre为大家提供了一个例子，展示了这一宏大愿景在今天的宝马是如何付诸实施的。

　　宝马建造了异常复杂的数字孪生以模拟其工厂，让人们和机器人同时在同一空间进行互动。

　　这是一项从工厂到公司数据中心乃至整个供应链的共同努力的成功。这个数字孪生涉及数以百万计的活动部件和零件，连接到一个巨大的供应链。

　　Michele Melchiorre向观众介绍了数字孪生如何模拟工厂的不同部分，模拟工业机械、机器人和人将如何一起交互和行动。

　　他还解释了宝马是如何利用英伟达的技术来模拟整个工厂，甚至在工厂建成之前就开始模拟了。

　　Michele Melchiorre展示了宝马在匈牙利建造新工厂的航拍照片。虽然现实的工厂大部分还是工地，但其数字工厂已经完成了80%。

　　他提到，这将是宝马第一个在投产前就拥有完整数字孪生的工厂。

　　Michele Melchiorre解释道，未来，iFACTORY将真正出现在宝马所有的工厂中，从宝马在慕尼黑拥有100年历史的总部工厂，到即将在匈牙利德布勒森的工厂。

　　他补充道，这是我们的一个生产网络，而不仅仅是一家工厂，每一家工厂都将朝着这个方向发展，每一家工厂都将发展成宝马iFACTORY，这是我们对未来的总体规划。

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