Les scientifiques développent un modèle jumeau numérique propulsé par l’IA qui peut contrôler et adapter son sosie physique

Les scientifiques disent qu’ils ont développé un nouveau modèle assisté par l’IA d’un jumeau numérique avec la capacité d’adapter et de contrôler la machine physique en temps réel.

La découverte, signalé dans le journal Accès IEEEajoute une nouvelle dimension aux copies numériques des machines du monde réel, comme les robots, les drones ou même les voitures autonomes, selon les auteurs.

Les jumeaux numériques sont des répliques exactes des choses dans le monde physique. Ils sont comparés aux versions de jeux vidéo de machines réelles avec lesquelles ils jument numériquement, et sont constamment mis à jour avec des données en temps réel.

Les ingénieurs et les scientifiques utilisent des jumeaux numériques pour surveiller et tester les machines sans toucher le système physique, rendant les industries plus intelligentes et plus efficaces.

Mais la plupart des jumeaux numériques aujourd’hui ne sont que des observateurs. Ils peuvent analyser et prédire ce qui pourrait arriver, mais ils ne peuvent pas agir de manière autonome.

C’est là que le modèle des auteurs entre.

« Imaginez un drone pour poursuivre un avion ennemi. Un jumeau numérique traditionnel simulerait différents scénarios et suggérerait des mouvements possibles », a déclaré le Dr Ahcene Bounceur, l’auteur principal. « Mais avec IADT, le jumeau numérique peut en fait contrôler de manière autonome le drone, apprendre des pilotes humains et finalement prendre ses propres décisions. »

Le Dr Bounceur, professeur agrégé au College of Computing and Informatics de l’Université de Sharjah aux Émirats arabes unis (EAU), dit que l’IADT peut avoir de larges applications pour l’industrie manufacturière et de nombreux autres sphères avec une incidence directe sur la vie humaine.

« Combler l’écart entre le virtuel et le physique, et en apprenant des humains et en agissant indépendamment, cet (IADT) pourrait être utile dans de nombreux domaines – soins de santé, villes intelligentes, voitures autonomes et améliorer les réponses en temps réel même en cas de catastrophe », explique le Dr Bouncer.

Le Dr Bounceur est certain que le modèle aura « des implications pratiques importantes dans plusieurs industries » et estime que son introduction ouvrirait la porte « aux applications du monde réel où les jumeaux numériques peuvent aller au-delà de la simple surveillance et simulation – ils peuvent désormais agir, adapter et contrôler de manière autonome les systèmes du monde réel en temps réel ».

De plus, il vérifie, le modèle peut avoir des applications pratiques dans les secteurs clés tels que villes intelligentes et la gestion des infrastructures, les véhicules et robotiques autonomes, les soins de santé et la technologie médicale, la défense et l’aérospatiale, transformant la façon dont le monde utilise l’IA dans les jumeaux numériques.

Le co-auteur de l’étude, Mostefa Kara de l’Université King Fahad de pétrole et minéraux en Arabie saoudite, ajoute: « Un vrai jumeau numérique ne devrait pas simplement refléter le monde réel – il devrait interagir avec elle, s’adapter à elle et même le contrôler. C’est ce que nous avons réalisé avec l’IADT.

« L’avenir n’est pas seulement l’automatisation, c’est l’intelligence. Nous construisons des systèmes qui ne suivent pas seulement les commandes, mais comprenons leur environnement, prenons des décisions et agissons en temps réel. »

Dans leurs recherches, les auteurs déclarent que leur IADT a « une capacité révolutionnaire » avec le Dr Kara affirmant que le modèle « intègre l’IA avec les jumeaux numériques et se dirige vers un monde où les machines n’aident pas seulement les humains, mais ils collaborent, s’adaptent et agissent seuls. »

« Depuis trop longtemps, les jumeaux numériques sont des observateurs passifs – la surveillance et la prévision mais n’agissant jamais. Avec l’IADT, nous avons changé cela. Maintenant, les jumeaux numériques peuvent penser, apprendre et agir en temps réel », explique le Dr Kara.

De leur concept IADT, les auteurs écrivent qu’il « représente une progression significative dans la mise en œuvre de la technologie du jumeau numérique », ajoutant « , l’IADT permet aux individus d’utiliser un jumeau numérique pour contrôler les systèmes du monde réel, visant finalement à une autonomie complète où le jumeau numérique peut gérer de manière autonome le système réel, éliminant le besoin d’intervention humaine directe.

« Nous avons délimité deux types distincts de jumeaux numériques: l’un s’est concentré uniquement sur le comportement d’un appareil et un autre englobant le comportement de l’ensemble du système. »

Les auteurs prétendent avoir validé la faisabilité de leur concept grâce à des implémentations pratiques à l’aide de la plate-forme de cupcarbon.

« Ces implémentations démontrent comment l’IADT intègre des composants virtuels et physiques pour créer un cadre unifié et efficace, offrant une progression importante dans l’application de la technologie numérique jumeau dans divers domaines », notent-ils.

La recherche vante le modèle comme une étape audacieuse vers des systèmes entièrement autonomes: « En combinant l’apprentissage automatique, l’IA et les jumeaux numériques, nous nous dirigeons vers un avenir où les machines peuvent agir et s’adapter sans attendre la contribution humaine. Ceci est essentiel pour réponse d’urgenceAutomation et industries à haut risque où des actions rapides et intelligentes sont nécessaires. « 

Dans leur conclusion, les auteurs réitèrent que leur «architecture proposée pour ADT permet non seulement l’intégration de nouvelles fonctionnalités et comportements dans des systèmes réels, mais offre également une nouvelle méthodologie de conception pour les concepteurs de circuits s’aventurant dans des applications numériques jumelles.

« Grâce à ce travail, nous envisageons un avenir où jumeaux numériques Jouez un rôle central dans la réalisation de l’autonomie et de l’optimisation dans divers domaines, révolutionnant la façon dont nous interagissons avec et contrôlons les systèmes du monde réel. «