數(shù)字孿生這個詞或許對大家來說還很陌生，但它的時代已經(jīng)到來了，正在滲透到各個行業(yè)中。

數(shù)字孿生的意思就像是一對雙胞胎，不過一個是真實世界的，一個是和真實世界一模一樣的虛擬復(fù)刻版。

把現(xiàn)實世界中的場景在虛擬世界中高度還原有什么用呢？很多朋友會聯(lián)想到游戲領(lǐng)域，因為這可以讓游戲更加真實。

當(dāng)然游戲會成為數(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，就用到了游戲《刺客信條》中對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。英偉達的Omniverse平臺，這款產(chǎn)品讓數(shù)字孿生找到了商業(yè)價值。

目前英偉達利用Omniverse平臺打造了一款Drive Sim軟件，用來幫助汽車企業(yè)訓(xùn)練自動駕駛算法。原理很簡單，就是在虛擬場景中，高度還原現(xiàn)實世界的路況元素，包括道路與標(biāo)識，行人、其他車輛、乃至一些突發(fā)情況等等。

同時在汽車端也高度模擬自動駕駛汽車各種傳感器的能力。如此，與其讓汽車在現(xiàn)實世界中以每小時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，讓幾十上百輛車同時24小時不間斷地訓(xùn)練，這樣短時間內(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)很可能讓不少車企和自動駕駛企業(yè)長久以來所積累的里程優(yōu)勢蕩然無存，也會讓更多車企掌握自動駕駛能力。

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

筆者認為下一個，也是正在到來的應(yīng)用場景是機器人訓(xùn)練。

波士頓動力是做機器人的高手，現(xiàn)在它們的人形機器人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年時間。

現(xiàn)在的數(shù)字孿生技術(shù)可以讓這一過程大大縮短。最近，瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工大學(xué)的學(xué)者和英偉達合作，構(gòu)造了一個超過4000只的虛擬機器狗的軍團，把它們?nèi)糠诺揭粋€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，在具體的試驗中，僅僅經(jīng)過20分鐘，機器狗們就掌握了上下樓梯的能力。

由于這幾千只機器狗都是按照真實機械構(gòu)造建模而成，整個虛擬世界也完全遵循真實物理規(guī)則。實驗人員把在虛擬世界中訓(xùn)練好的算法移植到他們真實的四足機器狗上后，這只原本舉步維艱的機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中的女主角崔妮蒂（Trinity），原本不會開直升機的她，在她大腦被植入了相關(guān)技能后，立刻就能上手開飛機了。

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

而要達到高度仿真，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)的計算能力。其次，在軟件領(lǐng)域，還需要有強大的建模工具，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。

當(dāng)這些條件逐漸成熟，自動駕駛的虛擬訓(xùn)練將只是一個開始，未來大量的硬科技產(chǎn)品都可以經(jīng)過虛擬場景訓(xùn)練來獲得智能水平的提升，在數(shù)字孿生的虛擬場景中訓(xùn)練和優(yōu)化硬科技產(chǎn)品將一舉解決訓(xùn)練的效率和成本問題。

并且在互聯(lián)網(wǎng)時代，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，如今可以通過數(shù)字孿生技術(shù)賦予給硬件產(chǎn)品了。

因為在實際生產(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，不必像以前的硬件產(chǎn)品，設(shè)計生產(chǎn)出產(chǎn)品之后，要進行調(diào)整和優(yōu)化的話，已經(jīng)生產(chǎn)出來的產(chǎn)品不能升級，只好重新生產(chǎn)，這樣成本就太大了。

所以，從某種程度上來說，人工智能的虛擬場景訓(xùn)練，是硬科技產(chǎn)品開發(fā)的一次革命。