东京–(美国商业资讯)–日本电信电话株式会社(Nippon Telegraph and Telephone Corporation) (TOKYO: 9432)（总部：日本东京都千代田区；总裁兼首席执行官：Jun Sawada；以下简称“NTT”）建立“数字双胞胎计算计划”(Digital Twin Computing Initiative)作为数字化转型创新平台，以满足即将来临的时代对人类社会和经济的快速、动态转型的需求及实现智慧社会 [1]。
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数字双胞胎计算旨在突破传统信息通信技术(ICT)的极限，通过反映物、人和社会等的现实世界对象的高精度数字信息轻松构建多样化的网络空间，不仅可实现极其先进且意义深远的通信，而且实现大规模、高准确性未来预测和模拟。因此，该计划也将力求助力解决全球各种社会问题，帮助创造创新的新服务，以及加快智慧社会建设。
数字双胞胎计算计划是NTT推广的创新光学无线网络(IOWN)计划[2]的组成部分。
1. 概念化背景
NTT通过其无处不在的高速宽带通信网络和安全可靠的信息系统，持续为实现现代数字社会做出贡献。与此同时，人类从电话到电子邮件和社交媒体的数字化，以及事物从地图到数字设备和自动驾驶汽车的数字化均已大幅推进。未来，更先进的数字社会将出现，并将现实世界的物、人和社会及其在网络空间中的高精度数字信息对应物更加紧密地统一。
这些将构成高度数字化的下一代社会，在此社会中，人类知识和情感表达将通过大规模、高准确性预测进一步扩展，并以与现实世界无缝联结的网络空间的高精度数字信息为支撑。此外，与传统、为人熟悉的通信（例如知识共享和人类协作）相比，这些社会将能够开展更先进、更具社会性的通信（例如建立共识和做出决策）。
为了能够为这一未来社会铺平道路，NTT建立了“数字双胞胎计算计划”，作为与未来合作伙伴共同承担的新的信息通信计划。
2. 关于数字双胞胎计算（图1）
“数字双胞胎”主要在制造等领域一直受到关注。数字双胞胎是准确表达机器零部件等事物的特征（例如形状、条件和制造过程）的数字信息[3]。关于人的数字信息，例如从医疗器械获得的图像（例如核磁共振成像(MRI)或电脑断层(CT)扫描），也可视为数字双胞胎。
相比之下，我们提出的“数字双计算(DTC) ”是一种计算范例，基于上述传统的数字双胞胎概念扩展而来，能够让现实世界中的人和事物在不受网络空间限制的情况下通过“数字双胞胎操作”——交换、融合、复制和综合多个数字双胞胎的计算——进行重建和交互。
虽然传统的数字双胞胎主要用于数字观察或物理对象控制，但DTC旨在将这种数字化的范围从事物扩展到人类，并加强网络空间中人与物之间的通信。
3. 可利用数字双胞胎计算实现的未来
DTC将针对下列描述的各种社会问题和创新服务提供解决方案。
[地球和外太空层面的模拟]可构建在网络空间中利用大规模数字双胞胎来重现全球范围内的自然条件（例如气候和资源储备）或社会变化（例如人口和GDP）的虚拟社会，以创建用于模拟和预测不久的将来的高准确性预测模型。这些模拟和预测可基于所获得的全球资源平衡预测应用于可持续发展目标(SDG)等政策。此外，将现实世界的城市（例如东京和旧金山）的数字双胞胎与外太空数字双胞胎相结合，以产生大气、水、食物和能源的平衡模拟，这同样有助于空间发展。
[发现和解决城市问题]城市及其市民的数字双胞胎可用来匿名收集市民的经历、文化、价值观、愿望和抱怨。这些数字双胞胎可用于发现城市中通常被忽视的潜在问题，例如危险的交叉路口和事故发生率高的区域，并找到针对群体进行优化的解决方案。此外，这些数字双胞胎还可用于模拟与其他城市的协同效应，并产生具有相似性或相互补充和意想不到的组合的“姐妹城市”，从而为建设更富有的城市建立新的合作关系。
[疾病预测和控制]为了抑制传染病疫情爆发，可以通过将地理和交通信息等与映射活动和关系模式的与人相关的数字双胞胎来准确预测传染病的传播，从而在网络空间中创建虚拟社会，也可通过控制交通运输和人的流动，做出关于在校课堂结束或远程学习的决策，以及支持自动搜索和预约最适合的医院，来实时主动控制疫情爆发。
[多方面个人决策]通过将工作技能记录到数字双胞胎中，您可以让数字双胞胎执行日常任务，例如安排或预订会议室。此外，数字双胞胎可以复制，这样一来，您可以在数字层面改变过去的自己、各种状况或预先假定的知识，并参与现实世界的自我与您已改变的数字双胞胎之间的对话，以尝试发现解决各种问题的解决方案。此外，您的一些数字双胞胎可以在网络空间以超高速开展辩论，以发现您可能无法看到的解决方案或观点。
4. 推动数字双胞胎计算的平台（图2）
DTC平台由以下四层组成：“网络/物理交互层”，即用于收集生成数字双胞胎所需的物理世界数据，以及从平台上运行的应用程序向物理世界提交反馈的层；“数字双胞胎层”，即利用从网络/物理交互层接收的数据来生成和维护数字双胞胎的层；“数字世界呈现层”，即提供框架以唤起使用存储在数字双胞胎层中的数字双胞胎进行的数字双胞胎操作的层；以及“应用层”，即使用数字世界呈现层来轻松创建DTC应用程序的层。
作为这一成就的重要一面，必须充分尊重人的隐私和事物所有者的意愿，并且必须以一切必要的谨慎方式处理与其相关的信息。因此，该平台必须配置安全机制以保护隐私。
5. 展望未来
数字双胞胎计算计划的成功将取决于广泛的研究和科技领域的密切合作，例如社会科学、人文科学、自然科学和应用科学及跨学科领域。NTT Laboratories旨在通过与这些广泛的研究和科技领域的未来专业人士及全球合作伙伴携手合作，实现数字双胞胎计算计划。有关此计划的详情，请参阅http://www.ntt.co.jp/svlab/e/DTC/whitepaper.html上的白皮书。
[1] NTT集团中期管理战略“您的得力合作伙伴2025”(Your Value Partner 2025)（日文）
[2] 创新光学无线网络(IOWN)
[3] Michael Grieves博士《数字双胞胎：通过虚拟工厂复制实现卓越制造》(Digital Twin: Manufacturing Excellence through Virtual Factory Replication)，2015年
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图1数字双胞胎计算计划概念（图示：美国商业资讯）
图2数字双胞胎计算平台架构（图示：美国商业资讯）
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