論文の概要: Reusing Model Validation Methods for the Continuous Validation of Digital Twins of Cyber-Physical Systems
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.04117v1
- Date: Mon, 01 Dec 2025 17:22:15 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-12-05 21:11:45.790458
- Title: Reusing Model Validation Methods for the Continuous Validation of Digital Twins of Cyber-Physical Systems
- Title（参考訳）: サイバー物理システムのディジタル双対連続検証のためのモデル検証手法の再利用
- Authors: Joost Mertens, Joachim Denil,
- Abstract要約: 双生児系における課題の1つは、デジタル双生児が双生児系の有効な表現であることを保証することである。
検証メトリクスを用いることで、双子のシステムの異常を検出できる汎用的なアプローチを提供する。
異常処理はまた,過去のデータに基づいてパラメータ推定を行うデジタルツインの誤差を補正することを意味する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.12031796234206132
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: One of the challenges in twinned systems is ensuring the digital twin remains a valid representation of the system it twins. Depending on the type of twinning occurring, it is either trivial, such as in dashboarding/visualizations that mirror the system with real-time data, or challenging, in case the digital twin is a simulation model that reflects the behavior of a physical twinned system. The challenge in this latter case comes from the fact that in contrast to software systems, physical systems are not immutable once deployed, but instead they evolve through processes like maintenance, wear and tear or user error. It is therefore important to detect when changes occur in the physical system to evolve the twin alongside it. We employ and reuse validation techniques from model-based design for this goal. Model validation is one of the steps used to gain trust in the representativeness of a simulation model. In this work, we provide two contributions: (i) we provide a generic approach that, through the use of validation metrics, is able to detect anomalies in twinned systems, and (ii) we demonstrate these techniques with the help of an academic yet industrially relevant case study of a gantry crane such as found in ports. Treating anomalies also means correcting the error in the digital twin, which we do with a parameter estimation based on the historical data.
- Abstract（参考訳）: 双生児系における課題の1つは、デジタル双生児が双生児系の有効な表現であることを保証することである。
ツインニングの発生の種類によっては、リアルタイムデータでシステムを反映するダッシュボード化/視覚化や、デジタルツインが物理的ツインニングシステムの振る舞いを反映するシミュレーションモデルである場合の課題など、自明である。
後者の場合の課題は、ソフトウェアシステムとは対照的に、物理システムは一度デプロイされると不変ではなく、メンテナンス、摩耗、ひび割れ、ユーザエラーといったプロセスを通じて進化するという事実にある。
したがって、物理的システムにいつ変化が生じたかを検出して、それと共に双子を進化させることが重要である。
この目的のために、モデルベースの設計からバリデーション技術を採用し、再利用する。
モデル検証は、シミュレーションモデルの代表性に対する信頼を得るために使われるステップの1つである。
本研究では,2つのコントリビューションを行います。
(i)検証基準を用いることで、双子のシステムにおける異常を検知できる汎用的なアプローチを提供する。
(II)これらの技術は,港に生息するガントリークレーンの,学術的かつ産業的に関係のある事例研究の助けを借りて実証する。
異常処理はまた,過去のデータに基づいてパラメータ推定を行うデジタルツインの誤差を補正することを意味する。
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