Перейти до вмісту
Наукові вісті КПІ
ISSN 2617-5509 · e‑ISSN 2663-7472 Відкритий доступ · CC BY 4.0
Т. · № 2 · 2020 чер 9, 2020 статті

МОДЕЛІ ОБЧИСЛЕНЬ ДЛЯ ОБРОБЛЕННЯ ДАНИХ ЦИФРОВИХ ДВІЙНИКІВ

YS
Yevgeniya S. Sulema Відповідальний Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute, Ukraine Україна
DR
Dmytro V. Rvach PE “Rvach D.V.”, Ukraine Україна
Опублікованочер 9, 2020
PDF
НВКПІ 2 ТОМ · 2
ТОМ · № 2 · 2020 Переглянути випуск

Анотація

Проблематика. Цифровий двійник являє собою віртуальну модель фізичного об’єкта або процесу (фізичного двійника), яка повністю відображає його характеристики в динаміці протягом певного періоду часу. Концепція цифрового двійника передбачає подання, оброблення, маніпулювання всіма даними, що характеризують фізичного двійника. Оброблення даних цифрового двійника вимагає нових моделей обчислень для спрощення синхронізації та агрегації мультимодальних даних поведінкової та візуальної моделей цифрового двійника. Мета дослідження. Стаття присвячена розробленню моделей обчислень для оброблення даних цифрових двійників і практичній реалізації синхронізації та агрегації мультимодальних даних для застосунків електронної охорони здоров’я. Методика реалізації. Базова модель обчислень ґрунтується на понятті мультиобразу як математичної моделі даних. Поняття мультиобразу визначене в алгебричній системі агрегатів. У базовій моделі обчислень мультиобраз є ключовою абстракцією, яка визначається на двох рівнях: на рівні формування вхідних даних та на рівні формування структури мультимодальних даних, що підлягає обробленню. Основна модель обчислень включає в себе три етапи синхронізації та агрегації, етап оброблення даних поведінкової та візуальної моделей відповідно до конкретної задачі дослідження об’єкта (фізичного двійника) та етап відтворення цифрового двійника. Результати дослідження. Запропоновані схеми обчислень дають змогу спростити синхронізацію та агрегацію неоднорідних даних, що надходять у комп’ютерну систему з багатьох джерел. Результати, отримані в експериментальній частині цього дослідження, дають можливість зробити висновок, що обчислювальна складність оброблення мультимодальних даних зменшується порівняно з традиційним підходом. Висновки. Запропоновано дві моделі обчислень для оброблення даних цифрових двійників: базову модель обчислень та модель обчислень для оброблення даних цифрових двійників. Ключовим компонентом цих моделей є синхронізація та агрегація мультимодальних даних. Для розв’язання задачі синхронізації та агрегації мультимодальних даних, визначених у часі, застосовано математичний апарат алгебричної системи агрегатів.

Ключові слова

Посилання

  1. M. Shafto et al. , Modeling, “Simulation, information technology & processing roadmap”, in Technology Area 11 . NASA, 2010, 32 p.
  2. W. Kritzinger et al. , “Digital Twin in manufacturing: a categorical literature review and classification”, in IFAC-PapersOnLine , vol. 51, no. 11, 2018, pp. 1016–1022. doi: 10.1016/j.ifacol.2018.08.474
  3. E. H. Glaessgen and D.S. Stargel, “The digital twin paradigm for future NASA and U.S. Air Force vehicles”, in Proc. 53rd Structures, Structural Dynamics, and Materials Conference: Special Session on the Digital Twin , 2012, 14 p. doi: 10.2514/6.2012-1818
  4. M. Grieves and J. Vickers, “Digital Twin: Mitigating unpredictable, undesirable emergent behavior in complex systems”, in Transdisciplinary Perspectives on Complex Systems . Springer, 2017, pp. 85–113. doi: 10.1007/978-3-319-38756-7_4
  5. Dychka and Ye. Sulema, “Ordering operations in algebraic system of aggregates for multi-image data processing”, KPI Sci. News , no. 1, pp. 15–23, 2019. doi: 10.20535/kpi-sn.2019.1.157245
  6. Dychka and Ye. Sulema, “Logical operations in algebraic system of aggregates for multimodal data representation and processing”, Naukovi Visti NTUU KPI , no. 6, pp. 44–52, 2018. doi: 10.20535/1810-0546.2018.6.151546
  7. A.A. Fraenkel et al. , Foundations of Set Theory. Elsevier, 1973, 415 p.
  8. B.A. Kulik et al. , Algebraic Approach to Intellectual Processing of Data and Knowledge . Saint Petersburg, Russia: SPbPU Publ., 235 p., 2010.
  9. M. Ayaz et al. , “Internet-of-Things (IoT)-based smart agriculture: Toward making the fields talk”, IEEE Access , vol. 7, ID 1290564, 2019. doi: 10.1109/ACCESS.2019.2932609
  10. P. Davies and I. Maconochie, “The relationship between body temperature, heart rate and respiratory rate in children”, Emergency Med. J. , vol. 26, no. 9, 2008. doi: 10.1136/emj.2008.061598
§ 06 — Пов'язані

Схожі статті в цьому журналі

Пов'язані рецензовані дослідження, опубліковані в цьому журналі.
Усі випуски

МЕТОДИКА ФОРМУВАННЯ ІНФОРМАТИВНОГО ПРОСТОРУ ОЗНАК ТЕХНІЧНИХ ІНДИКАТОРІВ ФІНАНСОВИХ ПРОЦЕСІВ НА ОСНОВІ НЕЙРОМЕРЕЖЕВИХ МОДЕЛЕЙ

Роман Тертичний, Денис Чупрін, Петро Бідюк

Проблематика. Фінансові часові ряди характеризуються нелінійністю, нестаціонарністю та високим рівнем шуму, що суттєво ускладнює їх моделювання та прогнозування.…

#методика формування інформативного простору ознак #технічні індикатори #волатильність Паркінсона #нейронні мережі
10.20535/kpisn.2026.3.359610

МЕТОДИ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ЦІЛІСНОСТІ ОБРОБКИ ТА ПЕРЕДАЧІ ДАНИХ У ПРОМИСЛОВИХ СИСТЕМАХ АВТОМАТИЗАЦІЇ

Ярослав Корпань, Євген Федоров, Ольга Нечипоренко

Проблематика. Сучасні промислові системи контролю характеризуються високим рівнем інтеграції інформаційних і фізичних процесів та використанням розподілених…

#промислові системи автоматизації #SCADA-системи #цілісність даних #кібербезпека ICS
10.20535/kpisn.2026.3.361520

МЕТОДИКА ПАРАМЕТРИЧНОГО СИНТЕЗУ ЗУМ-АФОКАЛЬНИХ СИСТЕМ НА ОСНОВІ НЕРУХОМИХ ВАРІОЛІНЗ

Ігор Г. Чиж

Проблематика Зум-оптичні системи, в яких використовуються механічно нерухомі електрично керовані варіолінзи, не можуть вважатися такими, що мають нерухомі оптичні…

#зум-афокальні системи #головні точки варіолінз #синтез зум-афокальних систем #стабільна афокальність зум-системи
10.20535/kpisn.2026.3.351645

Статті цього автора (цих авторів), які найбільше читають

Схожі статті

1-10 з 85

Ви також можете розпочати розширений пошук схожих статей для цієї статті.