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NTT, Twin

NTT schlägt die „Digital Twin Computing Initiative“ vor – eine Plattform zur Kombination hochpräziser digitaler Informationen, die die reale Welt widerspiegeln, um verschiedene virtuelle Welten zu synthetisieren, neue Dienste z

11.06.2019 - 12:13:33

NTT schlägt die „Digital Twin Computing Initiative“ vor – eine Plattform zur Kombination hochpräziser digitaler Informationen, die die reale Welt widerspiegeln, um verschiedene virtuelle Welten zu synthetisieren, neue Dienste zu generieren und die Gesellschaft der Zukunft zu gestalten

Die Nippon Telegraph and Telephone Corporation (TOKYO: 9432) (Hauptsitz, Chiyoda-ku, Tokio, Japan; Jun Sawada, President und CEO; im Folgenden „NTT“ genannt) hat die „Digital Twin Computing Initiative“ als Innovationsplattform für die digitale Transformation etabliert, um den Anforderungen der kommenden Ära nach schnellen, dynamischen Veränderungen der menschlichen Gesellschaften und Volkswirtschaften gerecht zu werden und intelligente Gesellschaften zu realisieren[1].

Digital Twin Computing zielt darauf ab, die Grenzen der konventionellen IKT-Technologie zu überschreiten, indem es einen diversifizierten Cyberspace aus hochpräzisen digitalen Informationen schafft, die reale Objekte wie Dinge, Menschen und Gesellschaften widerspiegeln, um nicht nur eine extrem fortschrittliche und tiefgreifende Kommunikation zu erreichen, sondern auch groß angelegte, hochgenaue Vorhersagen und Simulationen der Zukunft. So zielt diese Initiative auch darauf ab, zur Lösung verschiedener sozialer Probleme auf der ganzen Welt beizutragen und zur Schaffung innovativer neuer Dienste beizutragen sowie die Schaffung intelligenter Gesellschaften zu beschleunigen.

Die Digital Twin Computing Initiative ist Teil der Initiative Innovative Optical and Wireless Network (IOWN)[2], die von NTT gefördert wird.

1. Hintergrund der Konzeptualisierung

NTT hat durch die allgegenwärtige Bereitstellung von Hochgeschwindigkeits- und Breitbandkommunikationsnetzen und sicheren, geschützten Informationssystemen weiterhin zur Verwirklichung der modernen digitalen Gesellschaft beigetragen. Die Digitalisierung für den Menschen von der Telefonie über E-Mail und Social Media bis hin zu Karten, digitalen Geräten und selbstfahrenden Autos ist inzwischen weit fortgeschritten. In Zukunft werden sich fortschrittlichere digitale Gesellschaften herausbilden und die reale Welt der Dinge, der Menschen und der Gesellschaften und ihrer hochpräzisen digitalen Informationspendants im Cyberspace stärker vereinheitlichen:
die hochdigitalisierten Gesellschaften der nächsten Generation, in denen die weitere Verbreitung von menschlichem Wissen und emotionalem Ausdruck durch groß angelegte, hochgenaue Vorhersagen durch hochpräzise digitale Informationen im Cyberspace ermöglicht wird, die nahtlos mit der realen Welt verbunden sind. Darüber hinaus werden diese Gesellschaften in der Lage sein, eine fortschrittlichere und sozialere Kommunikation (z. B. Konsensbildung und Entscheidungsfindung) zu betreiben als die konventionelle, vertraute Kommunikation (z. B. Wissensaustausch und menschliche Zusammenarbeit).
Um den Weg für diese Zukunftsgesellschaft zu ebenen, hat NTT die „Digital Twin Computing Initiative“ als neue Informations- und Kommunikationsinitiative mit ihren zukünftigen Partnern etabliert.

2. Über Digital Twin Computing (Abbildung 1)

„Digitale Zwillinge“ (digital twins) haben vor allem in Bereichen wie der Fertigung an Bedeutung gewonnen. Ein digitaler Zwilling ist eine digitale Information, die Merkmale (z. B. Formen, Zustände und Fertigungsprozesse) von Dingen wie Maschinenteilen genau wiedergibt[3]. Digitale Informationen über den Menschen, wie z. B. Bilder von medizinischen Geräten (z. B. MRT- oder CT-Scans), können auch als digitale Zwillinge betrachtet werden,
während unser vorgeschlagenes „Digital Twin Computing (DTC)“ ein Rechenparadigma ist, das das oben genannte konventionelle digitale Zwillingskonzept erweitert, indem es Menschen und Dingen in der realen Welt ermöglicht, nachgebildet zu werden und ohne Einschränkungen im Cyberspace mit „digitalen Zwillingsoperationen“ zu interagieren – Berechnungen zum Austausch, zur Konvergenz, zur Replikation und zur Synthese mehrerer digitaler Zwillinge.
Während herkömmliche digitale Zwillinge hauptsächlich zur digitalen Beobachtung oder Kontrolle physischer Objekte verwendet wurden, ist es Ziel des DTC, den Umfang dieser Digitalisierung von den Dingen auf den Menschen auszudehnen und die Kommunikation zwischen Menschen und Dingen im Cyberspace zu verbessern.

3. Die Zukunft, die mit Digital Twin Computing erreichbar ist

DTC wird die Lösung für eine Vielzahl von sozialen Problemen und innovativen Dienstleistungen ermöglichen, die im Folgenden beschrieben werden.

[Simulationen auf der Erde und im Weltraum] Virtuelle Gesellschaften im Cyberspace, die groß angelegte digitale Zwillinge zur Reproduktion globaler natürlicher Bedingungen (z. B. Klima und Ressourcenreserven) oder sozialer Veränderungen (z. B. Bevölkerung und BIP) verwenden, können konstruiert werden, um hochgenaue Vorhersagemodelle für die Simulation und Vorhersage der nahen Zukunft zu erstellen. Diese Simulationen und Vorhersagen können auf Richtlinien für nachhaltige Entwicklungsziele (SDGs) usw. angewendet werden, die auf den erhaltenen Prognosen des globalen Ressourcenhaushalts basieren. Darüber hinaus wird die Kombination der digitalen Zwillinge aus realen Städten (z. B. Tokio und San Francisco) mit digitalen Zwillingen aus dem Weltraum zur Erzeugung von Gleichgewichtssimulationen von Atmosphäre, Wasser, Nahrung und Energie zur Entwicklung des Weltraums beitragen.

[Entdeckung und Lösung urbaner Probleme] Digitale Zwillinge von Städten und ihren Bürgern können genutzt werden, um anonym die Erfahrungen, Kulturen, Werte, Wünsche und Beschwerden der Bürger zu sammeln. Mit diesen digitalen Zwillingen können latente Probleme in Städten, die normalerweise unbemerkt bleiben, wie gefährliche Kreuzungen und Gebiete mit hoher Unfallrate entdeckt und Lösungen gefunden werden, die für Kollektive optimiert sind. Außerdem können diese digitalen Zwillinge verwendet werden, um Synergien mit anderen Städten zu simulieren und „Partnerstädte“ mit Ähnlichkeiten oder sich gegenseitig ergänzenden und unerwarteten Kombinationen zu erzeugen, die zu neuen Kooperationsbeziehungen für den Aufbau wohlhabenderer Städte führen.

[Vorhersage und Kontrolle von Krankheiten] Um den Ausbruch einer Infektionskrankheit zu bekämpfen, können im Cyberspace virtuelle Gesellschaften geschaffen werden, indem geographische und verkehrstechnische Informationen usw. mit digitalen Zwillingen von Menschen kombiniert werden, die ihre Aktivitäts- und Beziehungsmuster kartieren, um die Ausbreitung der Infektion genau vorherzusagen und eine aktive Kontrolle des Ausbruchs in Echtzeit zu ermöglichen, indem sie die Verkehrsströme und den Menschen kontrollieren, Entscheidungen über Klassenschließungen in Schulen oder Fernunterricht treffen und die automatische Suche und Reservierung der am besten geeigneten Krankenhäuser ermöglichen.

[Vielfältige persönliche Entscheidungen] Die Aufzeichnung Ihrer Arbeitsfähigkeiten in einem digitalen Zwilling ermöglicht es Ihnen, dass der digitale Zwilling tägliche Aufgaben wie die Planung oder Buchung von Besprechungsräumen übernimmt. Darüber hinaus könnte Ihr digitaler Zwilling repliziert werden, so dass Sie die digitale Version Ihres vergangenen Selbst, verschiedene Situationen oder vorher angenommenes Wissen ändern und in einen Dialog zwischen Ihrem realen Selbst und Ihrem veränderten digitalen Zwilling treten können, um zu versuchen, Lösungen für verschiedene Probleme aufzudecken. Darüber hinaus könnten eine Reihe Ihrer digitalen Zwillinge mit Superschnelligkeit im Cyberspace diskutieren, um Lösungen oder Perspektiven zu entdecken, die Sie vielleicht nicht sehen können.

4. Die Plattform für Digital Twin Computing (Abbildung 2)

Die DTC-Plattform besteht aus den folgenden vier Schichten: der „Cyber-/physikalischen Interaktionsschicht“, einer Schicht zum Sammeln der physischen Weltdaten, die zum Erzeugen eines digitalen Zwillings erforderlich sind, und zum Übermitteln von Rückmeldungen an die physische Welt aus der auf der Plattform laufenden Anwendung; der „Digitalen Zwillingsschicht“, einer Schicht zum Erzeugen und Pflegen digitaler Zwillinge unter Verwendung von Daten, die von der Cyber-/physikalischen Interaktionsschicht empfangen wurden; der „digitalen Weltdarstellungsschicht“, einer Schicht zum Bereitstellen des Frameworks zum Aufrufen digitaler Zwillingsoperationen unter Verwendung von digitalen Zwillingen, die in der digitalen Zwillingsschicht gespeichert sind; und der „Anwendungsschicht“, einer Schicht zur einfachen Erstellung von DTC-Anwendungen mit Hilfe der digitalen Weltdarstellungsebene.
Als entscheidender Aspekt dieser Leistung müssen die Privatsphäre der Menschen und die Absichten der Eigentümer von Dingen uneingeschränkt respektiert und die sie betreffenden Informationen mit der gebotenen Sorgfalt behandelt werden. Daher muss diese Plattform mit Sicherheitsmechanismen ausgestattet sein, um die Privatsphäre zu schützen.

5. In Zukunft

Der Erfolg der Digital Twin Computing Initiative wird von einer engen Zusammenarbeit in den verschiedensten Forschungs- und Technologiefeldern wie Sozial-, Geistes-, Natur- und Angewandte Wissenschaften und interdisziplinären Bereichen abhängen. NTT Laboratorien streben die Digital Twin Computing Initiative an, indem sie mit zukünftigen Fachleuten und globalen Partnern in diesen weitreichenden Bereichen der Forschung und Technologie zusammenarbeiten. Einzelheiten zu dieser Initiative finden Sie im Whitepaper unter http://www.ntt.co.jp/svlab/e/DTC/whitepaper.html.

[1] NTT Group Mid Term Management Strategy „Your Value Partner 2025“ (auf Japanisch)
[2] Innovative Optical and Wireless Network (IOWN)
[3] Dr. Michael Grieves, Digital Twin: Manufacturing Excellence through Virtual Factory Replication, 2015

Die Ausgangssprache, in der der Originaltext veröffentlicht wird, ist die offizielle und autorisierte Version. Übersetzungen werden zur besseren Verständigung mitgeliefert. Nur die Sprachversion, die im Original veröffentlicht wurde, ist rechtsgültig. Gleichen Sie deshalb Übersetzungen mit der originalen Sprachversion der Veröffentlichung ab.

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