輝達執行長黃仁勳日前在台北電腦展前舉行的主題演講中，多次提到「數位孿生」。什麼是數位孿生？它又帶來什麼效益？
從字面的意思，這項技術是一種模擬技術，透過ＡＩ（人工智慧）建模，打造與實體幾乎相近的虛擬模型，就能透過在虛擬世界中放入任何你想加入的物件或流程，它還能透過演算法精準算出你要建構的結構、外觀、整個廠區或想陳設區域的所有配置，快速得到所要花費的成本及配置。
數位孿生的概念最早可追溯至一九九一年耶魯大學電腦科學家David Gelernter提出的「鏡像世界」構想，強調在數位環境中映射現實世界。
二○一○年，ＮＡＳＡ（美國太空總署）太空技術任務理事會先進製造技術專家John Vickers在其研究路線圖中提出「數位孿生」一詞，並將其應用於產品生命周期管理（ＰＬＭ），成為現代數位孿生技術的基礎。
隨著物聯網（IoT）、大數據、人工智慧（ＡＩ）、機器學習以及5Ｇ等技術的發展，數位孿生技術逐漸成熟並廣泛應用於製造業、醫療、交通、能源等多個領域，成為工業四點○的重要支柱。
數位孿生主要由三個部分組成：一、實體世界的物理實體：如機械設備、建築、汽車或生產流程等。二、虛擬世界的數位表徵：利用電腦輔助設計（ＣＡＤ）軟體建構的2Ｄ或3Ｄ模型，真實反映實體的結構與狀態。三、數據連接與處理系統：透過感測器收集實體的即時數據，並將數據傳輸到虛擬模型中，使其能即時反映實體狀況，並進行分析與模擬。
數位孿生不僅是靜態的模型，而是能夠透過感測器和網路連結，實現實體與虛擬的雙向互動。首先，它能夠做到「即時監控」，持續追蹤實體設備或系統的運作狀態，及早發現異常。其次，能進行「模擬與預測」，根據歷史資料和即時數據，模擬未來狀況，例如預測設備維修時間、優化生產流程或評估新設計的影響。第三，能「優化決策」，提供決策者精確的數據支持，提升效率與降低成本。第四，能「提升創新能力」，在虛擬環境中測試新方案，減少試錯成本。
許多人會問，數位孿生與傳統模擬及虛擬實境的差異何在？其實數位孿生與傳統模擬及虛擬實境（ＶＲ）有明顯不同，傳統模擬沒有即時數據連結，ＶＲ也只是在虛擬環境下的人機互動，不像數位孿生可以跟實體物件同步，反映真實狀況。
數位孿生的應用非常廣泛，舉例來說，製造業可用於監控生產設備，預測維修時間，優化生產流程；智慧城市中的建築物能源管理與維護，以及交通系統優化；物流與供應鏈中也可利用，包括倉儲設計優化、運輸路線規劃；汽車與航空方面則是車輛性能監控與維護預測，飛機系統模擬；就連醫療健康也用得到，例如模擬患者身體狀況，優化治療方案。
總結來說，數位孿生是一種利用即時資料和虛擬模型，實現物理實體在數位世界中的精確映射與互動的技術。它不僅能提升監控與預測能力，還能優化決策流程，推動各行業的數位轉型與智慧升級，成為未來工業與生活的重要基石。