論文の概要: Toward Federated Cognitive Digital Twins over the Edge-to-Cloud Continuum
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.21357v1
- Date: Thu, 23 Jul 2026 14:20:59 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-07-24 18:26:25.432452
- Title: Toward Federated Cognitive Digital Twins over the Edge-to-Cloud Continuum
- Title（参考訳）: エッジ・ツー・クラウド連続体におけるフェデレーション認知デジタル双対に向けて
- Abstract要約: 本稿では,フェデレーションと認知を組み合わせたFCDTアーキテクチャを提案する。
このアーキテクチャは、ローカルツインとグローバルツインを通じてエッジからクラウドまでのインテリジェンスを分散し、システムレベルの推論、シミュレーション、調整を実行する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 47.9194074308038
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
- Abstract: Digital Twins (DTs) are increasingly adopted to monitor, analyze, and optimize Cyber-Physical Systems (CPSs) through continuous interaction between physical assets and their digital counterparts. However, current DT architectures often rely on centralized and monolithic designs, leading to scalability, latency, and resilience issues in distributed environment such as smart cities. Moreover, they provide limited support for semantic integration and high-level reasoning, reducing the effectiveness of DT-based decision-making. Recent studies on Federated Digital Twins (FDTs) have addressed scalability by decomposing complex systems into interacting twins, but they still largely centralize intelligence in cloud components. In parallel, Cognitive Digital Twins (CDTs) enhance DTs with semantic reasoning, explainability, and AI-driven decision support, yet they are typically difficult to integrate into distributed architectures. This paper proposes a Federated Cognitive Digital Twin (FCDT) architecture that combines federation and cognition within a unified approach. The architecture distributes intelligence across the edge-to-cloud continuum through local twins, which provide real-time monitoring and lightweight cognitive capabilities, and global twins, which perform system-level reasoning, simulation, and coordination. By integrating distributed autonomy with cognitive reasoning, the proposed approach improves scalability, responsiveness, and decision-making in complex distributed CPSs
- Abstract（参考訳）: デジタルツイン(Digital Twins, DT)は、物理資産とデジタル資産との継続的な相互作用を通じてサイバー物理システム(CPS)を監視し、分析し、最適化するためにますます採用されている。
しかし、現在のDTアーキテクチャは、しばしば集中型およびモノリシックな設計に依存しており、スマートシティのような分散環境におけるスケーラビリティ、レイテンシ、レジリエンスの問題につながる。
さらに、セマンティック統合と高レベルの推論を限定的にサポートし、DTベースの意思決定の有効性を低減します。
FDT(Federated Digital Twins)に関する最近の研究は、複雑なシステムを相互作用する双生児に分解することでスケーラビリティに対処しているが、それでもクラウドコンポーネントにインテリジェンスを集中化している。
並行して、Cognitive Digital Twins(CDT)は、セマンティック推論、説明可能性、AI駆動による意思決定サポートによってDTを強化します。
本稿では,フェデレーションと認知を組み合わせたFCDTアーキテクチャを提案する。
このアーキテクチャは、リアルタイム監視と軽量認知機能を提供するローカルツインと、システムレベルの推論、シミュレーション、調整を行うグローバルツインを通じて、エッジからクラウドまでのインテリジェンスを分散する。
分散自律性と認知的推論を統合することにより、複雑な分散CPSにおけるスケーラビリティ、応答性、意思決定が改善される。
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