Российские ученые начали создавать цифровых двойников для врачей и инженеров

Технология цифрового двойника — само название сбивает с толку. Кажется, вот-вот из-за угла покажется виртуальная копия человека. Но речь идет о математической модели, которая находится в виртуальной среде и на которой можно ставить любые эксперименты.

Екатерина Алексеева — руководитель проекта «Виртуальный пациент». Это большая образовательная платформа Сеченовского университета, которая генерирует подобные реальным медицинские случаи.

Екатерина Алексеева, директор Клинического института детского здоровья им. Н. Ф. Филатова Сеченовского университета: «Эта система дает отработать навыки диагностики, навыки даже общения с родителями, навыки сбора анамнеза в виртуальной среде, чтобы студент был к этому готов, когда подойдет к пациенту».

Вопреки ожиданиям здесь нет трехмерной модели ребенка, но цифровой двойник позволяет моделировать обследование детей и погружает в реальную в работу врача.

Владимир Лабинов, студент 5-го курса Клиническогого института детского здоровья им. Филатова Сеченовского университета: «Мы запускаем кейс и фактически имитируем реальный прием. Приходит пациент, мы задаем вопросы».

Анна Мыздрикова, студентка 5-го курса Клиническогого института детского здоровья им. Филатова Сеченовского университета: «Я выбираю, что мне интересно, он говорит, ну, виртуально. И на основании результатов я делаю выводы, ставлю предварительный диагноз, окончательный диагноз».

Эмуляция больного ребенка со всеми симптомами и анализами построена на 3000 уникальных показателей здоровья реальных мальчиков и девочек, причем каждый случай в динамике — от рождения до совершеннолетия. Сейчас с «Виртуальным пациентом» работают 12 российских медуниверситетов. В самом Сеченовском университете благодаря программе оценок «хорошо» и «отлично» у студентов стало больше на треть.

Без технологии цифровых двойников невозможна разработка современного автомобиля. За свою трудовую карьеру Филипп Дьяков участвовал в запуске на российский рынок более 30 моделей автомобилей. Теперь руководит испытаниями электромобиля «Атом».

Филипп Дьяков, руководитель отдела испытаний автомобилей «Атом»: «Цифровой двойник — это набор формул, которые описывают все параметры, кинематику, все, что есть в автомобиле. Эти технологии позволяют уже на ранних стадиях выделить какие-то слабые места, недостатки, чтобы их устранить еще до возникновения деталей автомобиля уже в реальности».

Огромные массивы данных преобразованы в понятные образы: как работает подвеска, как машина ведет себя при переставке, что происходит с конструкцией при краш-тестах. Трудно представить, сколько автомобилей сэкономила программа еще до начала реальных испытаний.

Филипп Дьяков: «Это колоссальная материальная экономия и экономия времени. Это понятно. С другой стороны, нельзя целиком и полностью полагаться на цифровые модели».

От человека и машины можно перейти к гораздо более крупной системе. Современный завод по производству дронов — это огромное предприятие, город в городе. В одной его части делают корпуса, в другой — моторы, в третьей — налажен выпуск аккумуляторов.

Владимир Мордасов, директор по технологическому развитию транспорта будущего: «Все это хотелось отрисовать в едином концепте, чтобы прийти к автоматизированной системе управления технопроцессами, вывести всю эту информацию руководителю, чтобы руководитель в любое время понимал, что происходит на предприятии».

Задача нетривиальная, ведь требовалось найти программу отечественного разработчика. Нашли, заработало, проект стал расти. А если сделать так, чтобы беспилотная техника могла сама ориентироваться в городе, строить маршрут, видеть препятствия и друг друга?

Владимир Мордасов: «По карте с использованием видеокамер он определяет свое местоположение и в заданном коридоре воздушного пространства может осуществлять полет между домами, под линиями электропередачи, над линиями электропередачи, взлетев в точке А точно и своевременно прилетев в точку Б».

Для компании, которая на полном серьезе испытывает беспилотное такси, цифровой двойник — обязательное условие для безопасных полетов в городской черте, когда это станет возможным. Кому-то покажется, что масштаб города — это предел? Вовсе нет.

Проблемы, которыми занимается профессор Альберт Бахтизин, специалист в области моделирования социально-экономических процессов, — это проблемы планетарного масштаба. Цифровые модели позволяют прогнозировать в разных сферах, от некоторых становится не по себе.

Альберт Бахтизин, директор Центрального экономико-математического института РАН: «Пандемические учения проводились накануне, до того, как мы вообще познакомились с таким понятием, как COVID-19. Более того, результаты, которые были выложены на сайте Бруклинского института, особенно не скрывались. Были выложены примерные последствия распространения болезни, очень схожей по симптоматике с COVID-19. Тут бы задаться вопросом, а чего это они такие учения проводят, может, товарищи знали что-то, чего не знали мы? Но по факту пандемии предшествовало исследование с использованием такой модели».

Интервью было записано до того, как Трамп развязал пошлинную войну со всем миром, а особенно с Китаем. Оказывается, и этот сценарий уже был просчитан.

Альберт Бахтизин: «То есть ограничения мы просчитывали и на товары китайские, и на товары российского экспорта, введение против нас торговых пошлин. Подобного рода вещи, с точки зрения коллег из Китая и с нашей точки зрения, они сейчас наиболее актуальны».

Эти прогнозы похожи на виртуальный краш-тест — предсказание вариантов развития событий, не трогая оригинал. И если этот оригинал — вся планета, лучше все-таки экспериментировать с цифровыми двойниками.