論文の概要: The role of surrogate models in the development of digital twins of
dynamic systems
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2001.09292v2
- Date: Mon, 15 Jun 2020 16:44:50 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-06 23:58:21.240469
- Title: The role of surrogate models in the development of digital twins of
dynamic systems
- Title（参考訳）: 動的システムのデジタル双生児の発達における代理モデルの役割
- Authors: Souvik Chakraborty and Sondipon Adhikari and Ranjan Ganguli
- Abstract要約: デジタルツイン技術は、幅広い応用可能性の約束、関連性、可能性を秘めている。
デジタルツインはデータと計算手法を活用することが期待されている。
我々は,デジタルツイン技術における代理モデルの利用の可能性について検討した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Digital twin technology has significant promise, relevance and potential of
widespread applicability in various industrial sectors such as aerospace,
infrastructure and automotive. However, the adoption of this technology has
been slower due to the lack of clarity for specific applications. A discrete
damped dynamic system is used in this paper to explore the concept of a digital
twin. As digital twins are also expected to exploit data and computational
methods, there is a compelling case for the use of surrogate models in this
context. Motivated by this synergy, we have explored the possibility of using
surrogate models within the digital twin technology. In particular, the use of
Gaussian process (GP) emulator within the digital twin technology is explored.
GP has the inherent capability of addressing noise and sparse data and hence,
makes a compelling case to be used within the digital twin framework. Cases
involving stiffness variation and mass variation are considered, individually
and jointly along with different levels of noise and sparsity in data. Our
numerical simulation results clearly demonstrate that surrogate models such as
GP emulators have the potential to be an effective tool for the development of
digital twins. Aspects related to data quality and sampling rate are analysed.
Key concepts introduced in this paper are summarised and ideas for urgent
future research needs are proposed.
- Abstract（参考訳）: デジタルツイン技術は、航空宇宙、インフラ、自動車といった様々な産業分野において、大きな可能性、関連性、応用可能性を持っている。
しかし、特定のアプリケーションに対する明確さの欠如により、この技術の採用は遅くなっている。
本稿では,デジタル双対の概念を探求するために離散減衰力学系を用いる。
デジタル双生児はデータや計算手法の活用も期待されているため、この文脈で代理モデルを使うことには説得力がある。
このシナジーに触発され、我々はデジタルツイン技術における代理モデルの使用の可能性を探究した。
特に,デジタルツイン技術におけるガウス過程(GP)エミュレータの利用について検討した。
GPはノイズやスパースデータに対処する本質的な能力を持っているため、デジタルツインフレームワークでの使用には説得力がある。
硬さの変動と質量の変動を伴うケースは、データのノイズやスパーシティのレベルが異なるため、個別および共同で考慮される。
シミュレーションの結果から,gpエミュレータなどのサロゲートモデルが,デジタル双生児の開発に有効なツールとなる可能性が示唆された。
データ品質とサンプリングレートに関する側面が分析される。
本論文で紹介される重要な概念を要約し,今後の研究ニーズに対する考え方を提案する。
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