Τα Ψηφιακά Δίδυμα (Digital Twins) στα πεδία εφαρμογών των Πολιτικών Μηχανικών

Abstract

Οι τηλεπικοινωνίες αποτελούν κρίσιμο κομμάτι της εποχής και αντικείμενο έρευνας. Οι κυριότερες τάσεις του κλάδου των τηλεπικοινωνιών είναι το 5G, το Διαδίκτυο των Πραγμάτων (ΙοΤ), η Τεχνητή Νοημοσύνη & Μηχανική Μάθηση (ΑΙ & ML) και τα Ψηφιακά Δίδυμα (ΨΔ). Σκοπός της παρούσας διπλωματικής είναι η διερεύνηση των ΨΔ σε έργα Πολιτικών Μηχανικών. Η αρχική ιδέα του ΨΔ ανήκει στον Δρ. Grieves, ενώ στη βιβλιογραφία υπάρχουν πολλοί ορισμοί για τα ΨΔ ανάλογα με το πεδίο εφαρμογής τους. Οι ερευνητές κατατάσσουν τα ΨΔ σε τύπους ανάλογα με τον κύκλο ζωής του προϊόντος ή με το πεδίο εφαρμογής. Τα ΨΔ σταδιακά άρχισαν να χρησιμοποιούνται από την βιομηχανία καθώς και σε πολλούς άλλους κλάδους. Στον Κατασκευαστικό Κλάδο η έρευνα για τα ΨΔ βρίσκεται ακόμη σε πρώιμο στάδιο και υπάρχει έντονη συζήτηση που αφορά στη σχέση μεταξύ των ΨΔ, της Μοντελεποίησης Κτιριακών Πληροφοριών (ΒΙΜ) και τα Κυβερνο-Φυσικά Συστήματα (CPS). Όσον αφορά το ΒΙΜ είναι τρείς οι βασικές κατανοήσεις που το συσχετίζουν με τα ΨΔ. Αντίστοιχα, τα ΨΔ και τα CPS σχετίζονται με την ίδια έννοια, ενώ σε άλλες έχουν δηλωθεί ότι είναι δύο σχετικές αλλά εντελώς ξεχωριστές έννοιες. Τα Κατασκευαστικά ΨΔ ορίζονται ως ένας τρόπος για τη διαχείριση της κατασκευής, που αξιοποιεί δεδομένα και τεχνολογίες για την ανάλυση και τη βελτιστοποίηση του σχεδιασμού και της παραγωγής Σε υφιστάμενες κατασκευές, οι μέθοδοι δημιουργίας του Γεωμετρικού ΨΔ χωρίζονται σε από κάτω προς τα πάνω και από πάνω προς τα κάτω. Το Ηνωμένο Βασίλειο πρότεινε την έννοια του "Εθνικού Ψηφιακού Διδύμου". Η έννοια του "εργοστασίου ψηφιακών δίδυμων" εισήχθη ώστε, να γίνει κατανοητό το τι αναμένεται κατά την εφαρμογή ΨΔ στην πράξη. Μια σύγχρονη τάση του Κατασκευαστικού Κλάδου είναι ο σχεδιασμός και η δημιουργία Έξυπνων Κτιρίων και Έξυπνων Πόλεων. Στη διαδικασία αυτή, η χρήση των ΨΔ κρίνεται αναγκαία καθώς διευκολύνουν τόσο στην ανάπτυξη όσο και στην παρακολούθηση και λειτουργία των παραπάνω. Γενικότερα, η χρήση των ΨΔ έχει πολλά πλεονεκτήματα. Ωστόσο, απαιτείται περεταίρω διερεύνηση για να καθιερωθεί η εφαρμογή τους στην ευρύτερη αγορά.