Un Método de Reducción de Modelo Basado en Grafos para Gemelos Digitales
Autores: Chakraborti, Ananda; Vainio, Henri; Koskinen, Kari T.; Lammi, Juha
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Un Método de Reducción de Modelo Basado en Grafos para Gemelos Digitales
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Gemelo digital
Paradigmas de modelado
Métodos computacionales
Internet de las cosas
Técnicas de simulación
Representación basada en grafos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 41
Citaciones: Sin citaciones
La tecnología de gemelos digitales es el tema de conversación en la academia y la industria. Al definir un gemelo digital, se necesitan nuevos paradigmas de modelado y métodos computacionales. Los desarrollos en el Internet de las Cosas y las técnicas avanzadas de simulación y modelado han proporcionado nuevas estrategias para construir gemelos digitales complejos. El gemelo digital es una representación de entidad virtual de la entidad física, como un producto o un proceso. Esta entidad virtual es una colección de modelos de conocimiento computacionalmente complejos que incorpora toda la información del mundo físico. Con ese fin, este artículo propone una representación basada en grafos de la entidad virtual. Esta representación basada en grafos proporciona un método para visualizar los parámetros y sus interacciones a través de diferentes dominios de modelado. Sin embargo, el grafo de la entidad virtual se vuelve inherentemente complejo con múltiples parámetros para un sistema físico multidimensional complejo. Esta investigación contribuye al cuerpo de conocimiento con un nuevo método de reducción de modelos basado en grafos que simplifica el análisis de la entidad virtual. El método de reducción de modelos basado en grafos utiliza algoritmos que preservan la estructura del grafo y la Teoría de Dempster-Shaffer para proporcionar la importancia de los parámetros en la entidad virtual. El método de reducción de modelos basado en grafos se valida comparándolo con el método de regresión de bosque aleatorio. El método se prueba en un estudio de caso de un compresor turbo. En el futuro, un método como la reducción de modelos basada en grafos necesita integrarse con los marcos de gemelos digitales para proporcionar servicios digitales de manera eficiente a través del gemelo.
Descripción
La tecnología de gemelos digitales es el tema de conversación en la academia y la industria. Al definir un gemelo digital, se necesitan nuevos paradigmas de modelado y métodos computacionales. Los desarrollos en el Internet de las Cosas y las técnicas avanzadas de simulación y modelado han proporcionado nuevas estrategias para construir gemelos digitales complejos. El gemelo digital es una representación de entidad virtual de la entidad física, como un producto o un proceso. Esta entidad virtual es una colección de modelos de conocimiento computacionalmente complejos que incorpora toda la información del mundo físico. Con ese fin, este artículo propone una representación basada en grafos de la entidad virtual. Esta representación basada en grafos proporciona un método para visualizar los parámetros y sus interacciones a través de diferentes dominios de modelado. Sin embargo, el grafo de la entidad virtual se vuelve inherentemente complejo con múltiples parámetros para un sistema físico multidimensional complejo. Esta investigación contribuye al cuerpo de conocimiento con un nuevo método de reducción de modelos basado en grafos que simplifica el análisis de la entidad virtual. El método de reducción de modelos basado en grafos utiliza algoritmos que preservan la estructura del grafo y la Teoría de Dempster-Shaffer para proporcionar la importancia de los parámetros en la entidad virtual. El método de reducción de modelos basado en grafos se valida comparándolo con el método de regresión de bosque aleatorio. El método se prueba en un estudio de caso de un compresor turbo. En el futuro, un método como la reducción de modelos basada en grafos necesita integrarse con los marcos de gemelos digitales para proporcionar servicios digitales de manera eficiente a través del gemelo.