文／郭詠澧

數位孿生（Digital Twin）也稱為「數位映射」、「數位分身」及「數位對映」，它是一種模擬技術，指的是在數位世界中，創造出一個現實世界的數位模擬環境（亦稱為虛擬世界）；現在的科技更進步到透過感應器以及運用網路傳輸資訊的能力，把當下正在發生情況的即時數據，映射到數位環境中，並具有可以即時反饋當下數據的能力，做進一步的分析、評估與判斷，達到虛擬與現實系統中幾乎是同步的狀態。

虛擬實境 同步進行



當今數位孿生技術正運用在不同的產業中，例如農漁業中預測性的維護工作，商業中營運的物流優化與倉儲設計，製造業領域中產品設計的開發及生產過程，在建築行業中既可對資源材料消耗進行監控，也可以反映竣工後實體產品的幾何形狀，並可最佳化現場施工的作業；對於健康保健及醫療服務的流程優化，以及實體零售業對消費者互動的環境模擬等各行各業，都可看到運用數位孿生技術的預測分析來優化性能、監控營運，進而促進決策。

尤其在工業界使用數位孿生技術最廣泛，當進行跨部門合作時，或訓練新進人員時，透過智能感知模組，可以蒐集設備的溫度、溼度、電流、震動、壓力、速度及流量等數據，不但減少人力，同時提升數據精準度，簡化資料搜尋擷取的繁瑣，將營運訊息快速整合，增加系統管理的效率，隨時進行情境模擬規畫，將產品、設備、製程最佳化，然後再投入實際生產，達成將營運風險降至最低的目標。

模擬預警 防災應變



在氣象學領域裡，科學家運用數位孿生技術來創造出真實世界的縮影，將實際的地理數據加入觀測的資料，例如將水位站的感測器蒐集的環境資訊數據，以及當下天氣變化發生狀況所產生的即時數據，投射到數學模型的數位化環境中，與虛擬世界做結合，然後進行多視角的時空模擬，工程師透過電腦程式設計，整合各系統，就可以看到災害發生時視覺化的效果，將此技術應用在展示颱風、地震、洪水氾濫等災害的衝擊時候，即可預測出災害對居民致災風險的程度，當地政府可及時對居民提出警告並採取應變措施。

最近新聞報導，台灣國家災害防救科技中心近年來致力於數位科技的導入與開發，利用天象蒐集的資訊，運用精準的科學方法，並透過數位孿生虛擬整合系統，已經完成了一個台灣河川山澗溪流的洪水預警系統，民眾可以透過氣象預報在災害來臨前，即可掌握基礎資訊，以最便利與最有效的方式，來做好防災準備與應變措施。