想象一下，有能力在一個世界或者概念落地之前就將其虛擬可視化，例如模擬新建筑、核心IT系統變化或者醫療保健設計的影響。對于美國的一些政府機構來說，這就是他們正在做的事兒，很多人相信數字孿生就是這個問題的答案。

數字孿生是物理對象、系統或者過程的虛擬副本，旨在模擬其所代表的物理試題在現實世界中的行為和特征。數字孿生以幾種技術為核心：物聯網、人工智能、擴展現實（XR）和云計算。它通過傳感器和物理世界的其他來源收集數據，并將數據輸入計算機模型，然后這些模型使用這些數據創建出一個可以實時操作和分析的虛擬副本。

佛羅里達州奧蘭多市擁有整個地區內首個數字孿生，它覆蓋了800平方英里的范圍，并運行實時3D（RT3D）內容。該工具由一個數字化營銷中心部署，該中心位于奧蘭多市中心的奧蘭多經濟合作組織總部，該工具的在線版本將很快推出。

在奧蘭多的案例中，數字孿生容納了各種數據集，讓企業、地方政府和非營利性組織能夠直觀地看到特定的計劃將會如何影響這個地區。

奧蘭多經濟合作組織的總裁兼首席執行官Tim Giuliani解釋說，數字孿生技術的使用對塑造該地區的經濟發展戰略至關重要。

Giuliani 對外媒《政府技術》表示：“我們想展示該地區創新生態系統的力量，創造一種身臨其境的方式，讓開發商參與到奧蘭多的故事中來，并突出這個地區作為商業目的地的特點?！?/p>

"我們想展示該地區創新生態系統的力量，創造一種身臨其境的方式，讓開發商參與到奧蘭多的故事中來，并突出該地區作為商業目的地的特點，"朱利安尼告訴《政府技術》。"我們決定在我們新的奧蘭多市中心辦公室創建一個高科技營銷中心，并通過數字孿生為對奧蘭多作為商業地點感興趣的商業領袖提供沉浸式體驗。"

該市與軟件開發公司Unity合作將該項目付諸實施，這是因為Unity在奧蘭多有大量的業務，并且在創建3D數字代表方面有長期的愿景，曾為其它組織開發非數字孿生系統，包括廷德爾空軍基地。

Giuliani補充說：“結果就是我們一起創造了一個與眾不同的數字孿生，我們是全國唯一使用數字孿生促進經濟發展的機構。”

Giuliani表示，奧蘭多的數字孿生自2022年10月推出以來，已經為管理人員、顧問、社區合作伙伴以及各類組織進行了將近100次演示。

隨著功能的不斷發展，該市經濟部門的人希望，除了基礎設施規劃外，該技術的發展最終能帶來氣候復原力的解決方案。

"在未來，我們的愿景是讓數字孿生作為該地區決策者的重要資源，在奧蘭多的經濟未來和智能城市規劃中發揮重要作用。例如，利益相關者可以使用數字孿生體來模擬基于歷史降雨總量和洪水模式的氣候變化緩解項目，"朱利安尼說。"決策者可以利用來自紅綠燈和高速公路的傳感器數據預測交通瓶頸，為交通規劃提供信息。城市規劃者可以使用歷史人口數據來預測未來的密度，以用于交通規劃、住房開發和電網擴建。"

奧蘭多目前正在實現這些目標的過程中。雖然其他城市的數字孿生趨向于在較小范圍內的單一應用，但奧蘭多地區的技術有許多用途。該市的經濟開發商可以向有興趣將該市作為其家園的首席執行官展示可用的土地和房地產，以及不同行業感興趣的區域、基礎設施連接和人才供應，同時節省駕駛時間。

"我們從使用數字孿生的演示中得到了很好的反饋。它讓公司高管和選址者真正看到一個建筑將如何適合一個特定的地點，"朱利安尼透露。"它還允許我們在很短的時間內展示幾個地點，而不需要開車到多個地點。"

然而，創建一個800平方英里的數字孿生體或促進新技術的維護并不是一件容易的事。朱利安尼說，在開展這個項目時，有一些障礙需要克服。

他表示：“最大的挑戰之一是我們映射范圍規模巨大——800平方英里。另一點是項目的范圍，因為大多數數字孿生都只有一個重點，但是奧蘭多地區數字孿生是為無限量的應用創建的。”

然而，該市通過不斷擴大其數字孿生子的能力，并找到有效操縱該技術的新方法，正面解決了任何阻礙因素。

"奧蘭多的數字孿生體目前納入了運營和感官數據，未來的版本包括場景映射和機器學習。計劃還要求將雙胞胎存儲在云中，允許從營銷中心以外的地方訪問，"朱利安尼分享說。"可能性是無止境的，隨著我們增加更多擁有新的和獨特的數據集的合作伙伴，應用將不斷發展。

更廣泛的應用

數字孿生技術不僅僅在塑造州和地方政府機構，還在聯邦范圍內創造機會，被用于從撲滅野火到為NASA數字化設計飛行器等方方面面。

埃森哲聯邦技術展望在2021年進行的一項調查發現，24%的聯邦高管表示他們的組織正在嘗試使用數字孿生技術，而63%的人預計他們的組織在智能數字孿生方面的投資將在接下來的幾年里增加。

例如，退伍軍人事務部就在使用基礎設施現代化中的數字孿生，開發模擬和醫療設施的數字藍圖，在實際施工開始之前測試結構布局。

退伍軍人事務部的模擬學習、評估、評價和研究網絡（SimLEARN）是一個在醫療保健培訓中設想和衡量模擬技術的項目，正在創建一個數字孿生應用程序，以加強退伍軍人事務部設施設計的最佳實踐。該應用將使用人工智能驅動的建模，對現實生活中的場景進行快速迭代模擬，以擴大對特定挑戰的可能解決方案的測試。

"退伍軍人事務部公共事務專家Joseph Williams告訴《政府技術》："SimLEARN正在作為一個測試平臺，用于資產標記和跟蹤資源的利用、位置查找和維護，目的是建立并將人工智能驅動的決策支持整合到我們目前的資源中。"通過自動提醒、數據收集/分析和維護，人類被從機器人工作中取代"。

退伍軍人事務部還在利用源自數字孿生技術的人工智能程序來提供保健篩查解決方案，為他們的服務對象增加了另一層預防保健工具。

Williams表示：“我們正在使用FDA批準的人工智能解決方案，進一步提高我們為退伍軍人提供最佳護理的能力?！薄斑@包括Medtronic的人工智能輔助結直腸癌篩查（GI Genius），它使用人工智能協助在結腸鏡檢查中檢測癌前息肉，目前該功能正在里士滿、阿爾伯克基、圖森、哈德遜谷和鐵山等地方部署?！?/p>

無論是優化經濟發展規劃、精簡醫療保健方案還是增強交通響應，數字孿生技術都有可能改變我們規劃、管理和運營城市和社區的方式。

正如首席執行官朱利安尼告訴《政府技術》，隨著當前技術的快速發展，"很快就會有我們今天根本無法想象的數字孿生的未來用途"。