Методологические основы создания и использования цифровых двойников сложных объектов

В текущих условиях одним из перспективных направлений исследований в информационнотехнологической сфере является создание и повсеместное применение интегрированных систем поддержки принятия решений при проактивном (упреждающем) управлении сложными объектами (СлО) на базе комплексного согласованного использования цифровых двойников (ЦД) указанных объектов и ЦД, описывающих процесс реализации этапов их жизненного цикла. В рамках подобного подхода, как показывает анализ, удается находить оптимальные (эталонные) параметры, программы и законы проактивного управления СлО, робастность и устойчивость которых можно гарантированно проверить и обеспечить с помощью данных ЦД. К настоящему времени разработано большое количество ЦД объектов и процессов для различных предметных областей. Однако процессы создания и использования ЦД СлО синтезируются в большинстве случаев на эвристической базе из-за отсутствия соответствующих научных основ. Показано, как, используя системнокибернетическую интерпретацию процессов управления жизненным циклом ЦД СлО, можно сформировать методологические основы соответствующей теории. Описаны методология и технологии создания и использования ЦД СлО применительно к распределенным комплексам киберфизических систем.

1. Lee E. A. Cyber Physical Systems: Design Challenges // Intern. Symp. on Object/Component/Service-Oriented RealTime Distributed Computing (ISORC). Orlando, Fl, USA, 6 May 2008. P. 245—257.

2. What is a digital twin? [Электронный ресурс]: . (28.05.2020).

3. Охтилев М. Ю. Соколов Б. В. Юсупов Р. М. Интеллектуальные информационные технологии управления структурной динамикой сложных технических объектов. М.: Наука, 2006. 408 с.

4. Микони С. В., Соколов Б. В., Юсупов Р. М. Квалиметрия моделей и полимодельных комплексов. М.: РАН, 2018. 314 с.

5. Надежность и эффективность в технике: Справочник в 10 тт. / Под ред. Б. С. Авдуевского и др. М.: Машиностроение, 1988. Т. 3.

6. Correa F. R. Cyber-physical systems for construction industry // 2018 IEEE Industrial Cyber-Physical Systems (ICPS). St. Petersburg, 2018. P. 392—397.

7. Tomiyama T., Moyen F. Resilient architecture for cyber-physical production systems // CIRP Annals — Manufacturing Technology. 2018. Vol. 67, N 1. P. 161—164.

8. Соколов Б. В., Ковалев А. П., Мустафин Н. Г., Захаров В. В., Щербакова Е. Е. Методологические основы проактивного управления социокиберфизическими системами // Изв. вузов. Приборостроение. 2021. Т. 64, № 12. С. 1018—1021.