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出版者:

作者:蔡舒

出品人:

页数:238

译者:

出版时间:2004-2

价格:24.00元

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isbn号码:9787560930985

丛书系列:

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《数字孪生：构建虚拟与现实的桥梁》 内容简介 在信息技术飞速发展的今天，一个革命性的概念正深刻地改变着我们理解和操作物理世界的方式——数字孪生（Digital Twin）。本书将带您深入探索这一前沿技术的核心原理、构建方法、关键应用领域及其对未来产业的深远影响。它不仅仅是一本技术手册，更是一部描绘现实世界数字化映射蓝图的指南。 本书旨在为工程技术人员、系统架构师、决策制定者以及对前沿科技充满热情的读者提供一个全面、系统的认知框架。我们不会停留在理论的表层，而是扎实地剖析数字孪生从概念诞生到实际落地的完整生命周期。 第一部分：数字孪生的基石——概念、架构与核心技术 本部分致力于为读者打下坚实的基础。首先，我们将详细界定“数字孪生”的内涵，区分它与传统仿真、模型和简单数据映射的区别。数字孪生强调的是动态性、实时性、双向交互性，以及它作为物理实体在信息空间中的完整映射。 我们将深入探讨数字孪生的三元结构：物理实体、数字模型和连接两者的数据流。这是理解其工作机制的关键所在。随后，本书会系统介绍构建一个有效数字孪生的核心技术栈： 1. 物联网（IoT）与传感器技术： 如何通过高精度、高可靠性的传感器网络实现物理世界数据的无缝采集？我们探讨了边缘计算在数据预处理和实时反馈中的角色。 2. 高级建模与仿真技术： 从几何建模（CAD/CAE）到行为建模（基于物理定律、机器学习），如何构建一个既能精确反映结构，又能预测动态行为的数字模型。本书特别关注多尺度、多物理场的耦合建模挑战。 3. 数据集成与管理平台： 数字孪生是数据的聚合体。我们将详细分析如何利用时间序列数据库、图数据库和数据湖来管理海量的、异构的、高频率的孪生数据流。 4. 实时同步与反馈机制： 探讨实现物理世界与虚拟世界低延迟同步的关键算法和通信协议，这是确保“孪生”意义得以体现的核心。 第二部分：构建实践——从概念到高保真模型 理论的实现需要精细的工程实践。本部分是本书的实践核心，着重于数字孪生的全生命周期管理（DTLM）。 数据采集与预处理的艺术： 真实世界的数据充满噪声和缺失。我们将介绍先进的滤波技术、数据清洗流程，以及如何利用AI模型来推断和校准传感器数据，确保输入模型的“纯净性”。 模型创建与校准： 从零开始构建一个复杂系统的数字孪生，需要跨学科知识。本书详细阐述了如何将机械、电气、热力学等不同领域的模型进行集成和互操作，并介绍了模型验证（Verification）与确认（Validation, V&V）的严格流程，确保数字模型与物理实体的一致性。 生命周期中的迭代更新： 数字孪生不是静态的，它必须随着物理实体的老化、磨损、改进而演化。我们将介绍“孪生学习”（Twin Learning）的概念，即如何利用孪生体运行产生的数据反哺和优化物理实体本身的设计和操作策略。 可视化与交互界面： 强大的模型需要易于理解的界面。本书探讨了沉浸式技术（VR/AR）在数字孪生可视化中的应用，以及如何设计直观的仪表板，使用户能够“看见”系统的内部状态和未来趋势。 第三部分：前沿应用——赋能工业、城市与生命科学 数字孪生技术的价值最终体现在其解决实际问题的能力上。本部分聚焦于当前最具影响力的几个应用场景。 智能制造与工业4.0： 数字孪生如何赋能预测性维护，将故障发生前的干预精度提高到前所未有的水平？我们将分析如何创建生产线的“影子工厂”，用于优化工艺参数、测试新布局，并在不中断实际生产的情况下进行风险评估。 智慧城市与基础设施管理： 探讨如何构建城市级的数字孪生（City Digital Twin），用于模拟交通流、能源消耗、空气质量的动态变化。重点分析在灾害响应和长期规划中，孪生系统如何提供决策支持。 产品设计与虚拟调试： 在产品投入物理制造之前，通过其数字孪生进行数百万次“虚拟运行”，显著缩短研发周期并降低试错成本。本书将展示航空航天、汽车工业中虚拟调试的成功案例。 医疗健康领域的潜力： 展望“人体数字孪生”（Human Digital Twin）的构建方向，用于个性化药物测试、手术规划和慢性病管理，为精准医疗提供一个动态的模拟环境。 第四部分：挑战、伦理与未来展望 任何颠覆性技术都伴随着挑战。本书的最后一部分，我们将坦诚地探讨数字孪生在快速发展中面临的障碍，并展望其未来轨迹。 数据安全与隐私保护： 当物理世界与数字世界深度耦合时，数据泄露的风险倍增。我们将分析在孪生系统中实现数据主权和安全隔离的复杂性。 互操作性标准： 缺乏统一的行业标准是制约大规模部署的主要瓶颈。本书将探讨当前正在形成的主要国际标准和框架（如DTSi等），以及如何实现不同供应商、不同生命周期阶段孪生体之间的有效对接。 计算资源的壁垒： 运行高保真、实时更新的数字孪生需要庞大的计算能力。我们将分析云计算、边缘计算和高性能计算（HPC）在解决这一挑战中的协同作用。 《数字孪生：构建虚拟与现实的桥梁》旨在提供一个深刻而实用的视角，揭示如何利用数字映射的力量，实现对复杂系统的终极掌控与优化，推动人类社会向更智能、更具韧性的未来迈进。

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这本书的排版和图表设计简直是业界典范，完全提升了阅读体验到一个新的层次。那些复杂的流程图和架构模型，不再是令人头疼的线条和方框的堆砌，而是被设计得清晰、直观，即便是初学者也能迅速把握其结构。特别是针对特定算法模型的视觉化呈现，做得极其精妙，把原本抽象的数学逻辑，转化为可以一眼洞察的图形语言。我发现自己不再需要频繁地翻回前面的章节去重新理解某个术语的上下文，因为作者似乎预料到了读者可能产生的困惑，并在关键节点设置了极具启发性的注释和总结框。这种对读者学习路径的周密考虑，体现了作者对“有效知识传递”的高度重视。它不仅仅是一本知识的载体，更是一件经过精心打磨的阅读艺术品，让人在学习专业知识的同时，也享受到视觉上的愉悦和逻辑上的顺畅感。

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这本书的叙事节奏掌控得如同顶尖交响乐团的指挥，张弛有度，引人入胜。它没有一上来就用那些晦涩难懂的术语把你轰炸得晕头转向，而是像一位经验丰富的老友，循循善诱地带你走进这个复杂的世界。初读时的感受是极其舒适的，那些复杂的概念被巧妙地分解成一个个易于消化的故事片段，让人在不知不觉中就吸收了大量知识。我最欣赏的是作者在论述用户体验设计时所流露出的那种人文关怀，他不仅仅关注技术实现，更关注“人”在数字交互中的真实感受和行为模式，这种以人为本的视角，在很多技术导向的书籍中是很难得一见的。整本书读下来，感觉像是一场精彩绝伦的沉浸式戏剧，每一个章节的转折都恰到好处，让你迫不及待地想知道下一幕会发生什么。它成功地将冰冷的代码和冰冷的数字，注入了鲜活的商业脉搏和人性温度，使得学习过程本身变成了一种享受，而非负担。

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这份资料在处理当前市场热点问题的视角上，展现出一种超越时代的先见之明。它对数据安全和隐私保护这块的论述，简直是教科书式的危机教育，把潜在的风险剖析得淋漓尽致，让人读后脊背发凉，深知合规运营的重要性绝不容忽视。作者对新兴支付技术的演进轨迹进行了详尽的梳理和批判性评估，并没有盲目追捧任何一方，而是将其置于宏观经济背景下进行考量，这种客观审慎的态度，是当下许多宣传性读物所缺乏的。更让我印象深刻的是，书中对全球化背景下跨境电商法律壁垒的探讨，其深度和广度都达到了一个令人称赞的水平，很多细节即便是资深从业者也需要细细品味。总而言之，这不是一本写给昨日的指南，而是装载了对未来十年数字商业生态的深度预判和系统性思考的宝贵资源。

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说实话，一开始我还担心这本书会陷入纯粹的工具书窠臼，堆砌各种软件操作指南和功能介绍，但事实完全出乎我的意料。它更像是一部哲学著作，探讨的是商业本质在数字化转型浪潮中的重塑与坚守。作者对商业伦理和可持续发展在电商领域应用的讨论，引发了我长久以来的思考：技术进步的终极目的是什么？它不仅仅是追求效率的最大化，更应是社会价值的提升。书中关于构建长期客户忠诚度的章节，那种对关系营销的深刻见解，让我意识到，那些所谓“一键下单”的便捷背后，其实是无数细微信任积累的结果。文字的质感非常高级，它没有使用任何花哨的修辞，但每一个词语的选择都经过了深思熟虑，具有强大的穿透力，直击问题的核心，让人在阅读时产生一种强烈的“被点醒”的感觉。

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这家伙的理论基础简直是令人发指的扎实，读起来就像是在攀登一座信息技术的珠穆朗玛峰，每翻过一页，你都能感觉到自己的认知在海拔上攀升。尤其是对供应链管理的那些深入剖析，简直是教科书级别的精准，每一个环节的逻辑推演都如同精密机械般咬合得天衣无缝。我特别欣赏作者在讨论新兴技术对传统商业模式冲击时所展现出的那种冷静而深刻的洞察力，没有丝毫浮夸的预测，全是建立在坚实数据和严谨模型之上的分析。这本书的案例选择也极为巧妙，那些经典与前沿的案例交织在一起，让枯燥的理论瞬间变得生动起来，仿佛置身于那些企业决策者的会议室，亲眼见证那些惊心动魄的战略抉择。读完之后，我不再是简单地“知道”电子商务的概念，而是真正理解了驱动这个庞大系统运转的底层动力学原理，那种豁然开朗的感觉，只有深入钻研过硬核内容的人才能体会到。这本书无疑是一部能够显著提升专业素养的案头必备之作，绝非那种浅尝辄止的入门读物可比拟。

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