新人工智能：CPS虚拟制造技术的魅力（图）

本文摘要：美国早在2006年就明确提出了Cyber-Physical System（CPS）, 也就是网络-实体系统（又译为为虚拟世界-实体系统或信息-物理系统或智能技术系统等）的概念，并将此项技术体系作为新一代技术革命的突破点。同时，德国也明确提出工业4.0的核心技术是Cyber-Physical Production System (网络-实体生产系统)，也就是CPS 技术在生产系统的应用于。 CPS的概念虽然看起来很抽象化，却可以用日常生活少见事物来说明。

美国早在2006年就明确提出了Cyber-Physical System（CPS）, 也就是网络-实体系统（又译为为虚拟世界-实体系统或信息-物理系统或智能技术系统等）的概念，并将此项技术体系作为新一代技术革命的突破点。同时，德国也明确提出工业4.0的核心技术是Cyber-Physical Production System (网络-实体生产系统)，也就是CPS 技术在生产系统的应用于。　　CPS的概念虽然看起来很抽象化，却可以用日常生活少见事物来说明。

比如国内用于的滴滴微信，就是在网络末端将乘客和出租车的地理位置联系在一起，将乘客的催促启动时给距离较将近的出租车，符合的是乘客对于上下班的按须要服务. 又比如，当我们驾车经过一个路段时，GPS 自动警告我们前方路段道路摇晃请求滑行，用于的是许多其他车辆的经验和历史数据，是自身的传感所不需要观测到的。所以在虚拟世界（Cyber）世界中我们每个人都有一个数字化镜像（Digital Twin），是我们现实生活的记录和体现，这些数字化镜像可以构成一个虚拟世界的社区，彼此分享信息和协同活动，进而对我们现实的生活展开对称性的指导和辅助。

　　某种程度地，任何产品也可以不存在于虚拟世界和实体两个世界，如何在虚拟世界中将实体的状态以及实体之间的关系透明化，正是CPS技术问世的目的和意义。基于CPS技术的应用于，使设备不具备了自省性（对自身状态变化的意识，self-aware）、自我预测（self-predict）、自我较为（self-compare）、和自我配备（self-configure）的能力。未来产品例如机床、汽车、飞机、船舶等都应当不会有实体与虚拟世界的价值融合，虚拟世界中的代表实体状态和相互关系的模型和运算结果需要更为准确地指导实体的行动，使实体的活动互相协同和优化，构建价值更为高效、精确、和优化的表达。以CPS在船舶上的应用于为事例，在实体世界中，船舶、海洋、环境、设备、和船员包含了航行活动的主要要素，而在Cyber末端可以创建这些要素的关联模型。

当海洋的环境转变时，我们可以在Cyber末端分析洋流变化对船舶能耗的影响，再行动态优化出有当前最佳的扭矩航和航行姿态，使船舶时刻维持最经济的状态航行。　　从技术概念上谈，CPS是什么？　　CPS不是一个非常简单的技术，而是一个具备明晰架构和用于流程的技术体系，需要构建对数据展开搜集、汇总、解析、排序、分析、预测、决策、发给的整个处置流程，需要对工业数据展开流水线式的动态分析能力，并在分析过程中充分考虑机理逻辑、流程关系、活动目标、商业活动等特征和拒绝，因此是工业大数据分析中的智能化体系的核心。　　这里得出以下几个概念：　　CPS的定义　　Cyber-physical System，在众多翻译成中，我们指出更为合理的是网络-实体系统，即：从实体空间对象、环境、活动大数据的收集、存储、建模、分析、挖出、评估、预测、优化、协同，并与对象的设计、测试和运营性能密切相关结合，产生与实体空间深度融合、动态交互、相互耦合、相互改版的网络空间（还包括机理空间、环境空间与群体空间的融合）；进而，通过自感官、自记忆、自理解、自决策、自重构和智能反对增进工业资产的全面智能化。

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