Цифровые двойники: тематический анализ научных публикаций и перспективы использования в городском управлении
https://doi.org/10.32324/2412-8945-2024-1-08-19
Аннотация
Приводятся данные, характеризующие объемы рынка цифровых двойников. На материалах Gartner иллюстрируется высокая значимость и перспективность развития технологий цифровых двойников. Пролеживается динамика публикационной активности российских и зарубежных авторов по вопросам разработки и внедрения цифровых двойников, а также показывается тематическое распределение публикаций, представленных в базе данных РИНЦ и ScienceDirect. Приводятся показатели публикационной активности университетов и организаций РАН. Утверждается, что многообразие задач, решаемых в сфере городского управления, создает предпосылки для использования цифровых двойников в различных прикладных областях, что способствует позитивным сдвигам в развитии территорий. Научный потенциал для развития городского управления как интегральной области использования цифровых двойников иллюстрируется на представительном множестве примеров отечественных и зарубежных публикаций.
Об авторах
Ю. И. Шокин
Федеральный исследовательский центр информационных и вычислительных технологий
Россия
Россия
Шокин Юрий Иванович — доктор физико-математических наук, профессор, академик РАН, научный руководитель
Новосибирск
Л. К. Бобров
Сибирский институт управления — филиал РАНХиГС; Новосибирский государственный университет экономики и управления «НИНХ»
Россия
Россия
Бобров Леонид Куприянович — доктор технических наук, профессор кафедры бизнес-аналитики, учета и статистики, главный научный сотрудник научно-исследовательской лаборатории устойчивого развития социально-экономических систем, профессор кафедры прикладной информатики
Новосибирск
Список литературы
1. What is a digital twin? URL: https://www.ibm.com/topics/what-is-a-digital-twin (дата обращения: 20.12.2023).
2. РБК: Что такое цифровые двойники и где их используют. URL: https://trends.rbc.ru/trends/industry/6107e5339a79478125166eeb (дата обращения: 20.12.2023).
3. Цифровые двойники в промышленности: истоки, концепции, современный уровень развития и примеры внедрения. URL: https://digitaltwin.ru/digital-twins-in-industry/ (дата обращения: 20.12.2023).
4. Цифровые двойники. Новые подходы. URL: https://dzen.ru/a/Y9JXF1jsyW4R2AD5 (дата обращения: 20.12.2023).
5. 2022: Digital Twins. URL: https://connectedworld.com/2022-digital-twins/ (дата обращения: 20.12.2023).
6. ICT-Digital Twin Market. URL: https://www.precedenceresearch.com/digital-twin-market (дата обращения: 20.12.2023).
7. Цифровой двойник Digital Twin of Organization, DTO. URL: https://www.tadviser.ru/index.php/%D0%A1%D1%82%D0%B0%D1%82%D1%8C%D1%8F:%D0%A6%D0%B8%D1%84%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%BE%D0%B9_%D0%B4%D0%B2%D0%BE%D0%B9%D0%BD%D0%B8%D0%BA_%28Digital_Twin_of_Organization,_DTO%29#.D0.AD.D0.B2.D0.BE.D0.BB.D1.8E.D1.86.D0.B8.D1.8F_DT (дата обращения: 20.12.2023).
8. Unlocking Business Advantage with Digital Twins. URL: https://vantiq.com/blog/unlocking-business-advantage-withdigitaltwins/ (дата обращения: 20.12.2023).
9. Hype cycle with digital twin at the top of the peak of expectations, August 2018 (Gartner, 2018) // ResearchGate. URL: https://www.researchgate.net/figure/Hype-cycle-with-digital-twin-at-the-top-of-the-peak-of-expectations-August-2018_fig1_328803997 (дата обращения: 20.12.2023).
10. 5 Impactful Technologies from the Gartner Emerging Technologies and Trends Impact Radar for 2022. URL: https://www.gartner.com/en/articles/5-impactful-technologies-from-the-gartner-emerging-technologies-and-trends-impactradarfor-2022 (дата обращения: 20.12.2023).
11. What’s New in the 2022 Gartner Hype Cycle for Emerging Technologies. URL: https://www.gartner.com/en/articles/what-s-new-in-the-2022-gartner-hype-cycle-for-emerging-technologies (дата обращения: 20.12.2023).
12. Top Trends from Gartner Hype Cycle for Digital Government Technology, 2019. URL: https://www.gartner.com/smarterwithgartner/top-trends-from-gartner-hype-cycle-for-digital-government-technology-2019 (дата обращения: 20.12.2023).
13. Концепция построения цифрового двойника города / С. А. Иванов, К. Ю. Никольская, Г. И. Радченко, Л. Б. Соколинский, М. Л. Цымблер // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Вычислительная математика и информатика. 2020. Т. 9, № 4. С. 5—23.
14. Шпак П. С., Сычева Е. Г., Меринская Е. Е. Концепция цифровых двойников как современная тенденция цифровой экономики // Вестник Омского университета. Серия: Экономика. 2020. Т. 18, № 1. С. 57—68.
15. Медведев А. В. Цифровые двойники территорий для поддержки принятия решений в сфере регионального социально-экономического развития // Современные наукоемкие технологии. 2020. № 6—1. С. 61—66.
16. Кокорев Д. С., Юрин А. А. Цифровые двойники: понятие, типы и преимущества для бизнеса // ColloquiumJournal. 2019. № 10—2 (34). С. 101—104.
17. Чуба А. Ю., Сторожев И. И. Кадровые проблемы использования технологии цифровых двойников в животноводстве // Экономика и предпринимательство. 2021. № 8 (133). С. 1354—1358.
18. Сосфенов Д. А., Шахова М. С. Применение технологии цифровых двойников в России: возможности развития и сдерживающие факторы // Экономика и управление. 2023. Т. 29, № 11. С. 1325—1332.
19. Массель Л. В., Массель А. Г., Копайгородский А. Н. Эволюция технологий исследований энергетики и применения их результатов: от математических моделей и компьютерных программ к цифровым двойникам и цифровым образам // Информационные и математические технологии в науке и управлении. 2019. № 4 (16). С. 5—19.
20. ИТ-инфраструктура для построения интеллектуальных систем управления развитием и функционированием систем энергетики на основе цифровых двойников и цифровых образов / Н. И. Воропай, Л. В. Массель, И. Н. Колосок, А. Г. Массель // Известия Российской академии наук. Энергетика. 2021. № 1. С. 3—13.
21. Зуенкова Ю. А. Опыт и перспективы применения цифровых двойников в общественном здравоохранении // Менеджер здравоохранения. 2022. № 6. С. 69—77.
22. Цифровой двойник сердца / М. Н. Крамм, О. Е. Безбородова, О. Н. Бодин, А. В. Светлов // Измерение. Мониторинг. Управление. Контроль. 2021. № 1 (35). С. 73—84.
23. Цифровые двойники процессов работы природосберегающего оборудования инфраструктурного объекта / А. Г. Феоктистов, Р. О. Костромин, И. А. Сидоров, С. А. Горский, О. Ю. Башарина // Современные наукоемкие технологии. 2021. № 1. С. 57—62.
24. Обзор современных программных комплексов и концепции цифрового двойника для прогнозирования аварийных ситуаций на объектах нефтегазовой отрасли / К. Н. Абдрахманова, А. В. Федосов, К. Р. Идрисова, И. Р. Даниева, Р. Р. Валеева // Нефтегазовое дело : электрон. науч. журн. 2020. № 3. С. 71—91.
25. Римская О. Н., Анохов И. В. Цифровые двойники и их применение в экономике транспорта // Стратегические решения и риск-менеджмент. 2021. Т. 12, № 2. С. 127—137.
26. Шевченко Д. В. Методология построения цифровых двойников на железнодорожном транспорте // Вестник Научно-исследовательского института железнодорожного транспорта. 2021. Т. 80, № 2. С. 91—99.
27. Иванова И. Б., Васильева А. Ю. «Цифровой двойник» здания: отличие от BIM-технологий, источники эффективности применения в жилищно-коммунальном хозяйстве // Социально-экономическое управление: теория и практика. 2021. № 2 (45). С. 43—49.
28. Цифровые двойники на базе развития технологий BIM, связанные онтологиями, 5G, IOT и смешанной реальностью для использования в инфраструктурных проектах и IFRABIM / В. П. Куприяновский, А. А. Климов, Ю. Н. Воропаев, О. Н. Покусаев, А. П. Добрынин, И. В. Понкин, А. А. Лысогорский // International Journal of Open Information Technologies. 2020. Т. 8, № 3. С. 55—74.
29. Преимущества технологии цифрового двойника инфраструктуры / С. С. Юханов, Д. В. Зуев, С. В. Бочкарёв, А. А. Федоров // Автоматика, связь, информатика. 2021. № 4. С. 25—27.
30. Цифровые двойники сложных технических систем в Индустрии 4.0: базовые подходы / В. Л. Баденко, Н. С. Большаков, А. А. Федотов, В. К. Ядыкин // Научно-технические ведомости Санкт-Петербургского государственного политехнического университета. Экономические науки. 2020. Т. 13, № 1. С. 20—30.
31. Теоретические и практические аспекты создания цифрового двойника компании / В. И. Абрамов, Д. С. Бобоев, Т. Д. Гильманов, К. Ю. Семенков // Вопросы инновационной экономики. 2022. Т. 12, № 2. С. 967—980.
32. Цифровая трансформация системы планирования на основе цифрового двойника / Е. А. Яковлева, И. А. Толочко, А. А. Ким, А. А. Черняева // Креативная экономика. 2021. Т. 15, № 7. С. 2811—2826.
33. Вихман В. В., Ромм М. В. «Цифровые двойники» в образовании: перспективы и реальность // Высшее образование в России. 2021. Т. 30, № 2. С. 22—32.
34. Цифровые двойники знаний и онтологии для высшего технологического образования / Ю. И. Волокитин, О. В. Гринько, В. П. Куприяновский, А. В. Корзун, А. А. Алмазов, О. Н. Покусаев, М. Г. Жабицкий // International Journal of Open Information Technologies. 2021. Т. 9, № 1. С. 128—144.
35. Towards Civil Engineering 4.0: Concept, workflow and application of Digital Twins for existing infrastructure / M. Pregnolato, S. Gunner, E. Voyagaki, R. De Risi, N. Carhart, G. Gavriel, P. Tully, T. Tryfonas, J. Macdonald, C. Taylor // Automation in Construction. Vol. 141. September 2022. 104421. doi.org/10.1016/j.autcon.2022.104421.
36. Ferré-Bigorra J., Casals M., Gangolells M. The adoption of urban digital twins // Cities. Vol. 131. December 2022. 103905. doi.org/10.1016/j.cities.2022.103905.
37. Attaran M., Gokhan Celik B. Digital Twin: Benefits, use cases, challenges, and opportunities // Decision Analytics Journal. Vol. 6. March 2023. 100165. doi.org/10.1016/j.dajour.2023.100165.
38. Cureton P., Dunn N. Chapter 14 — Digital twins of cities and evasive futures // Shaping Smart for Better Cities. 2021. 1. P. 267—282. doi.org/10.1016/B978-0-12-818636-7.00017-2.
39. Challenges of urban digital twins: A systematic review and a Delphi expert survey / Binyu Lei, Patrick Janssen, Jantien Stoter, Filip Biljecki // Automation in Construction, Vol. 147. March 2023. 104716. doi.org/10.1016/j.autcon.2022.104716.
40. Recent advances on industrial data-driven energy savings: Digital twins and infrastructures / Sin Yong Teng, Michal Touš, Wei Dong Leong, Bing Shen How, Hon Loong Lam, Vítězslav Máša // Renewable and Sustainable Energy Reviews. Vol. 135. January 2021. 110208. doi.org/10.1016/j.rser.2020.110208.
41. Shengli W. Is Human Digital Twin possible? // Computer Methods and Programs in Biomedicine Update. Vol.1. 2021. 100014. doi.org/10.1016/j.cmpbup.2021.100014.
42. Juan Manuel Davila Delgado, Lukumon Oyedele. Digital Twins for the built environment: learning from conceptual and process models in manufacturing // Advanced Engineering Informatics. Vol. 49. August 2021. 101332. doi.org/10.1016/j.aei.2021.101332.
43. Zheng Xu, Tanghan Jiang, Nan Zheng. Developing and analyzing eco-driving strategies for on-road emission reduction in urban transport systems — A VR-enabled digital-twin approach // Chemosphere. Vol. 305. October 2022. 135372. doi.org/10.1016/j.chemosphere.2022.135372.
44. Developing an integrative framework for digital twin applications in the building construction industry: A systematic literature review / Wuyan Long, Zhikang Bao, Ke Chen, S. Thomas Ng, Ibrahim Yahaya Wuni // Advanced Engineering Informatics. Vol. 59. January 2024. 102346. doi.org/10.1016/j.aei.2023.102346.
45. Cheng Liu, Peining Zhang, Xuebing Xu. Literature review of digital twin technologies for civil infrastructure // Journal of Infrastructure Intelligence and Resilience. Vol. 2. Issue 3. September 2023. 100050. doi.org/10.1016/j.iintel.2023.100050.
46. Kolade Arisekola, Katherine Madson. Digital twins for asset management: Social network analysis-based review // Automation in Construction. Vol. 150. June 2023. 104833. doi.org/10.1016/j.autcon.2023.104833.
47. Exploring the role of Digital Twin for Asset Lifecycle Management / Marco Macchi, Irene Roda, Elisa Negri, Luca Fumagalli // IFAC-PapersOnLine. Vol. 51. Issue 11. 2018. Pages 790—795. doi.org/10.1016/j.ifacol.2018.08.415.
48. Antonio Bucchiarone. Gamification and virtual reality for digital twin learning and training: architecture and challenges // Virtual Reality & Intelligent Hardware. Vol. 4. Issue 6. December 2022. Pages 471—486. doi.org/10.1016/j.vrih.2022.08.001.
49. Красильников Д. Г., Сивинцева О. В., Троицкая Е. А. Современные западные управленческие модели: синтез NEW PUBLIC MANAGEMENT и GOOD GOVERNANCE // Ars Administrandi (Искусство управления). 2014. № 2. С. 45—62.
50. Institutional effectiveness of REDD+ MRV: Countries progress in implementing technical guidelines and good governance requirements / R. M. Ochieng, I. J. Visseren-Hamakers, B. Arts, M. Brockhaus, M. Herold // Environmental Science & Policy. Vol. 61. July 2016. Pages 42—52. doi.org/10.1016/j.envsci.2016.03.018.
Рецензия
Для цитирования:
Шокин Ю.И., Бобров Л.К. Цифровые двойники: тематический анализ научных публикаций и перспективы использования в городском управлении. Развитие территорий. 2024;(1 (35)):8-19. https://doi.org/10.32324/2412-8945-2024-1-08-19
For citation:
Shokin Yu.I., Bobrov L.K. Digital Twins: Thematic Analysis of Scientific Publications and Prospects for Use in City Management. Territory Development. 2024;(1 (35)):8-19. (In Russ.) https://doi.org/10.32324/2412-8945-2024-1-08-19
Просмотров: 201
Послать статью по эл. почте 