Enfoque de verificación y validación de gemelos digitales a través del marco conceptual de la quintuple hélice
Autores: Perisic, Ana; Perisic, Branko
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Enfoque de verificación y validación de gemelos digitales a través del marco conceptual de la quintuple hélice
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Concepto
Gemelos digitales
Marco
Verificación
Validación
Implementación
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 43
Citaciones: Sin citaciones
El concepto de gemelos digitales ha estado en el campo durante mucho tiempo, desafiando constantemente la especificación, modelado, diseño, implementación y explotación de sistemas ciberfísicos complejos. A pesar de las diversas bases, normas y plataformas en ingeniería de sistemas, existen desafíos continuos con la metodología de verificación y validación. Este estudio tiene como objetivo establecer un marco genérico que aborde los diversos aspectos de los gemelos digitales. La naturaleza multifacética del problema requiere elevar el nivel de abstracción en los dominios real (actual) y virtual, una efectiva difusión de recursos de información, y un diseño inspirado en la verificación y validación. El marco propuesto combina el modelo de hélice quíntuple con los dominios del problema y operacional de un gemelo real (actual), los dominios de solución e implementación de un gemelo virtual, y el dominio de ejecución como el puente que los une. Las dimensiones de verificación y validación siguen las capas de abstracción de la instalación de objetos meta (instancia, modelo, meta-modelo y meta-meta-modelo) mapeando sobre cinco hélices. La incorporación de mecanismos de reducción de complejidad en el marco propuesto construye una suite para gemelos digitales extensibles y verificables en escenarios de simulación y tiempo real. La aplicación de los mecanismos principales del marco conceptual en un estudio de ejemplo del mundo real ayuda a verificar las intenciones de esta investigación. La validación es un asunto de futuros esfuerzos de investigación.
Descripción
El concepto de gemelos digitales ha estado en el campo durante mucho tiempo, desafiando constantemente la especificación, modelado, diseño, implementación y explotación de sistemas ciberfísicos complejos. A pesar de las diversas bases, normas y plataformas en ingeniería de sistemas, existen desafíos continuos con la metodología de verificación y validación. Este estudio tiene como objetivo establecer un marco genérico que aborde los diversos aspectos de los gemelos digitales. La naturaleza multifacética del problema requiere elevar el nivel de abstracción en los dominios real (actual) y virtual, una efectiva difusión de recursos de información, y un diseño inspirado en la verificación y validación. El marco propuesto combina el modelo de hélice quíntuple con los dominios del problema y operacional de un gemelo real (actual), los dominios de solución e implementación de un gemelo virtual, y el dominio de ejecución como el puente que los une. Las dimensiones de verificación y validación siguen las capas de abstracción de la instalación de objetos meta (instancia, modelo, meta-modelo y meta-meta-modelo) mapeando sobre cinco hélices. La incorporación de mecanismos de reducción de complejidad en el marco propuesto construye una suite para gemelos digitales extensibles y verificables en escenarios de simulación y tiempo real. La aplicación de los mecanismos principales del marco conceptual en un estudio de ejemplo del mundo real ayuda a verificar las intenciones de esta investigación. La validación es un asunto de futuros esfuerzos de investigación.