論文の概要: From Digital Twins to Digital Twin Prototypes: Concepts, Formalization,
and Applications
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2401.07985v1
- Date: Mon, 15 Jan 2024 22:13:48 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-01-17 15:49:58.405849
- Title: From Digital Twins to Digital Twin Prototypes: Concepts, Formalization,
and Applications
- Title(参考訳): デジタル双生児からデジタル双生児へ:概念、形式化、応用
- Authors: Alexander Barbie, Wilhelm Hasselbring
- Abstract要約: デジタル双対とは何かという合意的な定義は存在しない。
我々のデジタルツインプロトタイプ(DTP)アプローチは、組み込みソフトウェアシステムの開発と自動テストにおいて、エンジニアを支援します。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 55.57032418885258
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The transformation to Industry 4.0 also transforms the processes of how we
develop intelligent manufacturing production systems. To advance the software
development of these new (embedded) software systems, digital twins may be
employed. However, there is no consensual definition of what a digital twin is.
In this paper, we give an overview of the current state of the digital twin
concept and formalize the digital twin concept using the Object-Z notation.
This formalization includes the concepts of physical twins, digital models,
digital templates, digital threads, digital shadows, digital twins, and digital
twin prototypes. The relationships between all these concepts are visualized as
UML class diagrams.
Our digital twin prototype (DTP) approach supports engineers during the
development and automated testing of complex embedded software systems. This
approach enable engineers to test embedded software systems in a virtual
context, without the need of a connection to a physical object. In continuous
integration / continuous deployment pipelines such digital twin prototypes can
be used for automated integration testing and, thus, allow for an agile
verification and validation process.
In this paper, we demonstrate and report on how to apply and implement a
digital twin by the example of two real-world field studies (ocean observation
systems and smart farming). For independent replication and extension of our
approach by other researchers, we provide a lab study published open source on
GitHub.
- Abstract(参考訳): 産業4.0への転換はまた、インテリジェント生産システムの開発過程を変革する。
これらの新しい(組み込まれた)ソフトウェアシステムのソフトウェア開発を進めるために、デジタルツインが用いられることがある。
しかし、デジタル双対とは何かという合意的な定義は存在しない。
本稿では,デジタルツイン概念の現状について概観し,オブジェクトz記法を用いてデジタルツイン概念を定式化する。
この形式化には、物理ツイン、デジタルモデル、デジタルテンプレート、デジタルスレッド、デジタルシャドウ、デジタルツイン、デジタルツインプロトタイプなどが含まれる。
これらの概念間の関係をumlクラス図として可視化する。
我々のデジタルツインプロトタイプ(DTP)アプローチは、組み込みソフトウェアシステムの開発と自動テストにおいて、エンジニアを支援する。
このアプローチにより、エンジニアは物理的オブジェクトへの接続を必要とせずに、仮想コンテキストで組み込みソフトウェアシステムをテストできる。
継続的インテグレーション/継続的デプロイメントパイプラインでは、このようなデジタルツインプロトタイプを自動統合テストや、アジャイルの検証と検証プロセスを可能にするために使用できる。
本稿では,2つの実世界のフィールドスタディ(海洋観測システムとスマート農業)を例に,ディジタルツインの適用と実装の方法について,実証および報告を行う。
他の研究者による独立したレプリケーションとアプローチの拡張のために、GitHubに公開されたラボスタディを提供しています。
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