القاهرة : الأمير كمال فرج.

التوأم الرقمي ‏ هو نسخة رقمية افتراضية لأصل مادي حي أو غير حي. عن طريق سد الفجوة بين العالم المادي والافتراضي يتم نقل البيانات بسهولة مما يسمح للكيان الافتراضي أن يتواجد في وقت واحد مع الكيان المادي.

كتب برنارد مار في تقرير نشرته مجلة Forbes أن "التوأم الرقمي يعد مفهومًا مثيرًا، وهو بلا شك أحد أهم اتجاهات التكنولوجيا في الوقت الحالي. إنه يدمج الأفكار بما في ذلك الذكاء الاصطناعي (AI) وإنترنت الأشياء (IoT) والواقع الافتراضي والواقع المعزز (VR / AR) لإنشاء نماذج رقمية لأشياء أو أنظمة أو عمليات في العالم الحقيقي".

يمكن بعد ذلك استخدام هذه النماذج لتعديل المتغيرات وضبطها لدراسة التأثير على كل ما يتم توأمه - بجزء بسيط من تكلفة إجراء التجارب في العالم الحقيقي.

تتطلع الشركات في جميع أنحاء العالم تتطلع إلى نشر التوائم الرقمية Digital Twins عبر مجموعة واسعة من التطبيقات، بدءًا من التصميم الهندسي للمعدات المعقدة، والبيئات الغامرة ثلاثية الأبعاد إلى الطب الدقيق والزراعة الرقمية، ومع ذلك، حتى الآن، تم تخصيص التطبيقات بدرجة عالية، ولا يمكن الوصول إليها إلا في حالات الاستخدام عالية القيمة، مثل عمليات المحركات النفاثة والمنشآت الصناعية ومحطات الطاقة.

تعمل الآن شركات التكنولوجيا الرائدة مثل AWS بجد لخفض التكاليف وتبسيط نشر هذه التكنولوجيا، باستخدام صانع التوائم AWS IoT TwinMaker ، مما يجعل الأمر أسهل ويمكن الوصول إليه لجميع أنواع وأحجام الشركات لبناء التوائم الرقمية الخاصة بهم.

تم تطوير بعض التوائم الرقمية الرائدة حقًا في السنوات الأخيرة والتي تلهم الصناعة، وتساعد في دفع التطور في مجالات العلوم والطب والهندسة والأدوية والرياضة وغيرها الكثير. فيما يلي بعض الأمثلة الأكثر إثارة للاهتمام والمبتكرة :

1 ـ العقل البشري

لنبدأ بأكثرها طموحًا! دماغ الإنسان، على حد علمنا، هو أكثر الهياكل أو الكائنات الحية تعقيدًا في الكون. يعد إنشاء محاكاة رقمية له أمرًا معقدًا بشكل لا يصدق، لكن هذا لم يمنع الناس من المحاولة.

يهدف مشروع Neurotwin الممول من الاتحاد الأوروبي إلى محاكاة أدمغة بشرية محددة من أجل بناء نماذج يمكنها التنبؤ بأفضل العلاجات لحالات مثل مرض الزهايمر والصرع. كانت هناك محاولات أخرى لمحاكاة جوانب من الدماغ في الماضي، ولكن Neurotwin هو أول مشروع يركز على نمذجة كل من النشاط الكهرومغناطيسي وعلم وظائف الأعضاء، ومن المقرر أن تبدأ التجارب السريرية التي تستخدم هذا النموذج في عام 2023.

2 ـ إنسان كامل

هذا من أضغاث الأحلام الآن، لكن العلم موجود لجعله حقيقة واقعة. يتوقع بيل روه، الرئيس التنفيذي السابق لشركة جنرال إلكتريك، أنه في يوم من الأيام، سيحصل كل إنسان على توأم رقمي عند الولادة، والذي يمكن استخدامه لتصميم علاجات مخصصة لذلك الشخص عندما يمرض، بالإضافة إلى نموذج لتأثير اختيارات نمط الحياة على حياته أو حياتها الطويلة.

باستخدام الجينوم الفريد لهذا الشخص، سيكون من الممكن التنبؤ بآثار الأدوية المختلفة، مما يوفر نظرة ثاقبة حول أفضل خيارات العلاج إذا أصيب الشخص بحالات مثل السرطان أو مرض باركنسون. سيؤدي ذلك إلى تقليل التكلفة المهدرة لبرامج العلاج الفاشلة التي لم تنجح أبدًا بسبب الجينات الوراثية للمريض، وإطالة العمر الافتراضي.

3 ـ توأم رقمي للنقل

عقدت وزارة النقل في لوس أنجلوس شراكة مع Open Mobility Foundation لإنشاء توأم رقمي قائم على البيانات للبنية التحتية للنقل في المدينة. بادئ ذي بدء، ستضع الشركة نموذجًا لحركة ونشاط حلول التنقل الصغير مثل شبكة المدينة للدراجات ذات الاستخدام المشترك والدراجات البخارية الإلكترونية. بعد ذلك، سيتم توسيعه ليشمل خدمات مشاركة الركوب، ومرافقي السيارات، وحلول التنقل الجديدة التي ستظهر، مثل طائرات الأجرة ذاتية القيادة.

4 ـ توأم شنغهاي

قام مركز شنغهاي للعمليات والإدارة الحضرية ببناء توأم رقمي للمدينة التي يبلغ عدد سكانها 26 مليون نسمة  والذي يضم 100 ألف عنصر من مرافق التخلص من النفايات وجمعها إلى البنية التحتية لشحن الدراجات الإلكترونية، وحركة المرور على الطرق، وحجم المباني السكنية وموقعها.

يستخدم منشئ التوأم الرقمي ، 51World، بيانات من الأقمار الصناعية والطائرات بدون طيار لبناء النموذج الحي، والذي، من بين استخدامات أخرى، يساعد السلطات على التخطيط والرد في مواجهة جائحة Covid-19. يمكن استخدامه أيضًا لمحاكاة آثار الكوارث الطبيعية مثل الفيضانات للمساعدة في تخطيط الاستجابة.

5 ـ توأم رقمي لملعب رياضي

ملعب صوفي في لوس أنجلوس - موطن فريقي اتحاد كرة القدم الأميركي LA Rams و LA Chargers - له توأم رقمي خاص به، والذي لا يصمم الملعب نفسه فحسب، بل يضم أيضًا حرم هوليوود بارك الذي تبلغ مساحته 300 فدان حوله.

تم تشييده في الوقت الذي كان فيه الاستاد نفسه قيد الإنشاء (بدءًا من عام 2020)، فهو يجمع البيانات في الوقت الفعلي من كل منطقة من عمليات المنتزه في منصة واحدة يمكن استخدامها للإجابة على أسئلة الجميع من منظمي الأحداث الذين يتطلعون إلى استخدام المساحة، لعمليات الصيانة والحراسة.

يتفاعل المستخدمون مع التوأم عبر نموذج "متجر التطبيقات"، حيث يمكنهم التفاعل مع التطبيقات الخاصة بالميزات والوظائف التي يحتاجون إليها للعمل.

6 ـ أول جسر مطبوع ثلاثي الأبعاد

يعد الجسر الفولاذي الذي يبلغ ارتفاعه 12 مترًا والذي يمتد على قناة Oudezijds Achterburgwal في وسط أمستردام رائعًا نظرًا لأنه أول جسر للمشاة يتم بناؤه بالكامل عبر الطباعة ثلاثية الأبعاد.

كما أنه فريد من نوعه، نظرًا لامتلاكه التوأم الرقمي الخاص به. يتم وضع شبكة من أجهزة الاستشعار عبر الهيكل كجزء من مشروع يقوده معهد تورينج. تجمع هذه المستشعرات البيانات التي تُستخدم لبناء التوأم، والتي يمكن استخدامها بعد ذلك لتحليل أداء الهيكل، لأنه يتعرض للضغط أثناء الاستخدام اليومي.

هذا مهم بشكل خاص بالنظر إلى أنه أول جسر يتم بناؤه باستخدام هذه التقنية، والمزيد من البيانات حول سلامة وقوة الهياكل المطبوعة ثلاثية الأبعاد أمر حيوي إذا كان سيصبح أداة هندسية رئيسية في المستقبل.

7 ـ كل سيارة تسلا تم بيعها على الإطلاق

تنشئ شركة تسلا Tesla محاكاة رقمية لكل سيارة من سياراتها، باستخدام البيانات التي تم جمعها من أجهزة الاستشعار الموجودة على المركبات وتحميلها على السحابة.

يسمح ذلك لخوارزميات الذكاء الاصطناعي الخاصة بالشركة بتحديد الأماكن التي من المرجح أن تحدث فيها الأعطال، وتقليل الحاجة إلى اصطحاب المالكين لسياراتهم إلى محطات الخدمة للإصلاح والصيانة.

يؤدي ذلك إلى تقليل التكلفة التي تتحملها الشركة فيما يتعلق بخدمة السيارات الخاضعة للضمان وتحسين تجربة المستخدم، مما يؤدي إلى زيادة رضا العملاء وزيادة فرص الفوز بأعمال متكررة.