Используйте цифровые двойники с открытым исходным кодом для отслеживания работающих систем

Последние технологические инновации сделали мониторинг работающих систем в реальном времени проще и эффективнее. Цифровые двойники — одна из новейших технологий, меняющих правила игры.

Консорциум цифровых двойников определяет цифровые двойники как виртуальные представления объектов и процессов реального мира, синхронизированные с заданной частотой и точностью. Они используют данные реального времени и исторические данные для представления прошлого и настоящего и моделирования прогнозируемого будущего.

Майкл Гривс впервые представил концепцию цифровых двойников в 2002 году для использования в производстве и управлении жизненным циклом продукции. Варианты использования цифровых двойников теперь расширились и теперь включают мониторинг в реальном времени для больших систем со многими объектами. Приложения включают в себя отслеживание устройств умного города, помощь в предотвращении схода поездов с рельсов и управление сложными операциями авиакомпаний и логистики.

Цифровые двойники могут как контролировать, так и моделировать живые системы.

Традиционная потоковая аналитика обычно выполняет лишь элементарный анализ в режиме реального времени и получает большую часть своей информации в автономном режиме с помощью инструментов больших данных. Цифровые двойники переводят анализ в режим реального времени, одновременно отслеживая тысячи источников данных и мгновенно выявляя проблемы, требующие принятия мер. Для этого они объединяют входящую телеметрию с соответствующей контекстной информацией, которая обогащает их анализ в реальном времени.

Цифровые двойники используют технологию вычислений в памяти, чтобы обеспечить быструю и масштабируемую производительность, необходимую для мониторинга в реальном времени тысяч источников данных. Эта технология размещает в памяти цифровые двойники для быстрого доступа и запускает анализ входящей телеметрии в течение 1–3 миллисекунд. Он масштабирует производительность за счет распределения цифровых двойников по кластеру физических или виртуальных серверов и плавного увеличения пропускной способности по мере роста рабочей нагрузки.

Помимо мониторинга в реальном времени, цифровые двойники могут моделировать большие системы с тысячами объектов. Это позволяет прогнозному моделированию помочь в выборе конструкции и помочь операционным менеджерам оптимизировать поведение работающих систем. Например, моделирование цифровых двойников может помочь диспетчерам авиакомпаний оценить влияние задержки вылета при реагировании на непредвиденные задержки из-за погодных условий.

API с открытым исходным кодом и инструменты разработки повышают гибкость

Ключевой проблемой в развитии цифровых двойников стало отсутствие программных API и инструментов с открытым исходным кодом для их реализации. Чтобы решить эту проблему и ускорить разработку приложений, ScaleOut Software выпустила API-интерфейсы с открытым исходным кодом и рабочую среду для разработчиков. Эти API используют преимущества объектно-ориентированной архитектуры программного обеспечения для создания цифровых двойников. Они определяют простой, но мощный метод инкапсуляции контекстной информации и обработки входящих сообщений. Эта программная архитектура представляет собой конкретную модель, которая поможет стимулировать использование цифровых двойников в самых разных приложениях. Она позволяет внедрять цифровые двойники как для анализа в реальном времени, так и для моделирования больших систем.

Все разработчики знают, что процесс тестирования и отладки нового приложения может потребовать повторного тестирования и исправления ошибок. Рабочая среда ScaleOut Software с открытым исходным кодом сокращает этот цикл разработки, позволяя разработчикам тестировать приложения цифровых двойников в привычной среде разработки. Он интегрируется с популярными инструментами разработки, такими как Visual Studio и IntelliJ.

Будущее информированного принятия решений

Критически важные приложения, которые отслеживают множество источников данных в реальном времени, должны быстро анализировать входящую телеметрию, оценивать динамические изменения и немедленно выявлять возникающие проблемы, требующие внимания. Обеспечивая мониторинг в реальном времени и прогнозное моделирование для больших и сложных систем, цифровые двойники предоставляют операционным менеджерам важные новые инструменты для повышения их ситуационной осведомленности и принятия более эффективных решений. Мы ожидаем, что разработчики будут использовать цифровых двойников для решения многих сложных задач, таких как оптимизация транспортных потоков в умных городах, предотвращение сходов поездов с рельсов и решение непредвиденных проблем в работе авиакомпаний.

API-интерфейсы и рабочая среда ScaleOut с открытым исходным кодом предоставляют специалистам шаблон для реализации цифровых двойников и их применения. Эти программные инструменты должны ускорить использование цифровых двойников для отслеживания работающих систем и позволить организациям исследовать инновационные способы решения своих бизнес-задач.

(Примечание редактора: спонсором этой статьи является ScaleOut Software)