數(shù)字孿生這個(gè)詞或許對(duì)大家來(lái)說(shuō)還很陌生，但它的時(shí)代已經(jīng)到來(lái)了，正在滲透到各個(gè)行業(yè)中。

數(shù)字孿生的意思就像是一對(duì)雙胞胎，不過(guò)一個(gè)是真實(shí)世界的，一個(gè)是和真實(shí)世界一模一樣的虛擬復(fù)刻版。

把現(xiàn)實(shí)世界中的場(chǎng)景在虛擬世界中高度還原有什么用呢？很多朋友會(huì)聯(lián)想到游戲領(lǐng)域，因?yàn)檫@可以讓游戲更加真實(shí)。

當(dāng)然游戲會(huì)成為數(shù)字孿生的一大應(yīng)用，2019年巴黎圣母院因火災(zāi)受損，在修復(fù)時(shí)，就用到了游戲《刺客信條》中對(duì)這座大教堂高度還原的模型。

可如果只把數(shù)字孿生應(yīng)用在游戲里，那就太大材小用了。英偉達(dá)的Omniverse平臺(tái)，這款產(chǎn)品讓數(shù)字孿生找到了商業(yè)價(jià)值。

目前英偉達(dá)利用Omniverse平臺(tái)打造了一款Drive Sim軟件，用來(lái)幫助汽車(chē)企業(yè)訓(xùn)練自動(dòng)駕駛算法。原理很簡(jiǎn)單，就是在虛擬場(chǎng)景中，高度還原現(xiàn)實(shí)世界的路況元素，包括道路與標(biāo)識(shí)，行人、其他車(chē)輛、乃至一些突發(fā)情況等等。

同時(shí)在汽車(chē)端也高度模擬自動(dòng)駕駛汽車(chē)各種傳感器的能力。如此，與其讓汽車(chē)在現(xiàn)實(shí)世界中以每小時(shí)60公里的速度積累訓(xùn)練里程，不如在算力足夠的條件下，在高度擬真的虛擬環(huán)境中，讓幾十上百輛車(chē)同時(shí)24小時(shí)不間斷地訓(xùn)練，這樣短時(shí)間內(nèi)就可積累上億公里的訓(xùn)練里程。

數(shù)字孿生技術(shù)的出現(xiàn)很可能讓不少車(chē)企和自動(dòng)駕駛企業(yè)長(zhǎng)久以來(lái)所積累的里程優(yōu)勢(shì)蕩然無(wú)存，也會(huì)讓更多車(chē)企掌握自動(dòng)駕駛能力。

然而，自動(dòng)駕駛的訓(xùn)練依然只是數(shù)字孿生技術(shù)的冰山一角，一個(gè)低垂的果實(shí)而已。

筆者認(rèn)為下一個(gè)，也是正在到來(lái)的應(yīng)用場(chǎng)景是機(jī)器人訓(xùn)練。

波士頓動(dòng)力是做機(jī)器人的高手，現(xiàn)在它們的人形機(jī)器人Atlas能跑能跳，能跨越障礙物，甚至還可以后空翻。但這款機(jī)器人從2013年還不能走路的初始版本，到現(xiàn)在的全能版本，也足足花了近8年時(shí)間。

現(xiàn)在的數(shù)字孿生技術(shù)可以讓這一過(guò)程大大縮短。最近，瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工大學(xué)的學(xué)者和英偉達(dá)合作，構(gòu)造了一個(gè)超過(guò)4000只的虛擬機(jī)器狗的軍團(tuán)，把它們?nèi)糠诺揭粋€(gè)復(fù)雜地形的龐大虛擬世界中，讓它們學(xué)習(xí)如何上下樓梯，以及在斜坡上保持平衡并行走的能力等。

令人震驚的是，在具體的試驗(yàn)中，僅僅經(jīng)過(guò)20分鐘，機(jī)器狗們就掌握了上下樓梯的能力。

由于這幾千只機(jī)器狗都是按照真實(shí)機(jī)械構(gòu)造建模而成，整個(gè)虛擬世界也完全遵循真實(shí)物理規(guī)則。實(shí)驗(yàn)人員把在虛擬世界中訓(xùn)練好的算法移植到他們真實(shí)的四足機(jī)器狗上后，這只原本舉步維艱的機(jī)器狗瞬間就能上坡下坎、跨越障礙物了。

這就像電影黑客帝國(guó)中的女主角崔妮蒂（Trinity），原本不會(huì)開(kāi)直升機(jī)的她，在她大腦被植入了相關(guān)技能后，立刻就能上手開(kāi)飛機(jī)了。

要讓這種算法達(dá)到移植即可使用的程度，難度其實(shí)相當(dāng)高。要實(shí)現(xiàn)虛擬場(chǎng)景訓(xùn)練最重要的一點(diǎn)，就是對(duì)真實(shí)世界的高度還原，如果差異很大，訓(xùn)練出來(lái)的算法就不能很好的與現(xiàn)實(shí)擬合，也就失去了訓(xùn)練的意義。

而要達(dá)到高度仿真，首先要求的就是極高的算力，尤其是三維圖像處理與AI相關(guān)的計(jì)算能力。其次，在軟件領(lǐng)域，還需要有強(qiáng)大的建模工具，例如Epic Games的虛幻4引擎，以及整合了多種建模軟件的Omniverse平臺(tái)。

當(dāng)這些條件逐漸成熟，自動(dòng)駕駛的虛擬訓(xùn)練將只是一個(gè)開(kāi)始，未來(lái)大量的硬科技產(chǎn)品都可以經(jīng)過(guò)虛擬場(chǎng)景訓(xùn)練來(lái)獲得智能水平的提升，在數(shù)字孿生的虛擬場(chǎng)景中訓(xùn)練和優(yōu)化硬科技產(chǎn)品將一舉解決訓(xùn)練的效率和成本問(wèn)題。

并且在互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，曾經(jīng)只有軟件產(chǎn)品才擁有的小步快跑，快速迭代的能力，如今可以通過(guò)數(shù)字孿生技術(shù)賦予給硬件產(chǎn)品了。

因?yàn)樵趯?shí)際生產(chǎn)出產(chǎn)品之前，就可以在虛擬環(huán)境中不斷地優(yōu)化升級(jí)，不必像以前的硬件產(chǎn)品，設(shè)計(jì)生產(chǎn)出產(chǎn)品之后，要進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化的話(huà)，已經(jīng)生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品不能升級(jí)，只好重新生產(chǎn)，這樣成本就太大了。

所以，從某種程度上來(lái)說(shuō)，人工智能的虛擬場(chǎng)景訓(xùn)練，是硬科技產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的一次革命。