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创建数字孪生 - 物理到数字孪生的关键特征... - KIT
摘要 由于计算资源成本下降和数据采集潜力不断增加，人们对数字孪生（物理原件的虚拟副本）及其工业应用的兴趣日益增加。然而，关于如何支持物理到虚拟孪生过程及其关键方面，已发表的研究有限。本研究的目的是介绍从机电一体化产品开发建模项目中获得的有关物理到虚拟孪生的见解。我们对建模项目成员进行了调查和深入访谈。在调查和访谈中，我们确定了物理产品和虚拟模型是如何关联的，使用了哪些虚拟模型，以及项目成员认为哪些一般挑战和关键方面很重要。我们的研究结果表明，对物理到虚拟孪生建模构成挑战的关键特征是模型粒度、模型验证以及模型集成和互连性。关键词：数字孪生、产品建模/模型、模拟、设计过程 联系人：Sturm，Carolin 卡尔斯鲁厄理工学院 (KIT) IPEK 产品工程研究所 德国 carolin.sturm@kit.edu
从 BIM 到数字孪生：系统回顾...的演变
摘要：建筑信息模型 (BIM) 的广泛采用和物联网 (IoT) 应用的兴起为整个建筑环境的生命周期提供了许多新的见解和决策能力。近年来，实时连接到环境中部署的在线传感器的能力导致了建筑环境数字孪生概念的出现。数字孪生旨在实现现实世界与虚拟平台的同步，以无缝管理和控制建筑环境中的施工过程、设施管理、环境监测和其他生命周期过程。然而，建筑环境的数字孪生研究仍处于起步阶段，需要了解底层支持技术的进步，并为当前和未来的研究建立一个融合的环境。本文进行了系统综述，以确定促进建筑环境应用中 BIM 向数字孪生演变的新兴技术的发展。共选择并审查了 100 篇相关论文，其中包括 23 篇评论论文。为了系统地对所审查的研究进行分类，作者根据建筑生命周期开发了一个五级阶梯分类系统，以反映数字孪生应用的当前最新水平。在该分类法的每个级别中，应用都根据其研究领域（例如，施工过程、建筑能效、室内环境监测）进一步分类。此外，还从所审查的文献中总结了当前支持数字孪生的技术的最新水平。研究发现，迄今为止进行的大多数研究尚未充分利用或实现数字孪生的设想概念，因此归入早期的阶梯类别。基于对所审查工作的分析和正在进行的研究趋势，作者提出了一种用于建筑管理的高级数字孪生概念，作为进一步研究的基础。
从 BIM 到数字孪生：系统回顾...的演变
摘要：建筑信息模型 (BIM) 的广泛采用和物联网 (IoT) 应用的兴起为整个建筑环境的生命周期提供了许多新的见解和决策能力。近年来，实时连接到环境中部署的在线传感器的能力导致了建筑环境数字孪生概念的出现。数字孪生旨在实现现实世界与虚拟平台的同步，以无缝管理和控制建筑环境中的施工过程、设施管理、环境监测和其他生命周期过程。然而，建筑环境的数字孪生研究仍处于起步阶段，需要了解底层支持技术的进步，并为当前和未来的研究建立一个融合的环境。本文进行了系统综述，以确定促进建筑环境应用中 BIM 向数字孪生演变的新兴技术的发展。共选择并审查了 100 篇相关论文，其中包括 23 篇评论论文。为了系统地对所审查的研究进行分类，作者根据建筑生命周期开发了一个五级阶梯分类系统，以反映数字孪生应用的当前最新水平。在该分类法的每个级别中，应用都根据其研究领域（例如，施工过程、建筑能效、室内环境监测）进一步分类。此外，还从所审查的文献中总结了当前支持数字孪生的技术的最新水平。研究发现，迄今为止进行的大多数研究尚未充分利用或实现数字孪生的设想概念，因此归入早期的阶梯类别。基于对所审查工作的分析和正在进行的研究趋势，作者提出了一种用于建筑管理的高级数字孪生概念，作为进一步研究的基础。
从 BIM 到数字孪生：系统回顾...的演变
摘要：建筑信息模型 (BIM) 的广泛采用和物联网 (IoT) 应用的兴起为整个建筑环境的生命周期提供了许多新的见解和决策能力。近年来，实时连接到环境中部署的在线传感器的能力导致了建筑环境数字孪生概念的出现。数字孪生旨在实现现实世界与虚拟平台的同步，以无缝管理和控制建筑环境中的施工过程、设施管理、环境监测和其他生命周期过程。然而，建筑环境的数字孪生研究仍处于起步阶段，需要了解底层支持技术的进步，并为当前和未来的研究建立一个融合的环境。本文进行了系统综述，以确定促进建筑环境应用中 BIM 向数字孪生演变的新兴技术的发展。共选择并审查了 100 篇相关论文，其中包括 23 篇评论论文。为了系统地对所审查的研究进行分类，作者根据建筑生命周期开发了一个五级阶梯分类系统，以反映数字孪生应用的当前最新水平。在该分类法的每个级别中，应用都根据其研究领域（例如，施工过程、建筑能效、室内环境监测）进一步分类。此外，还从所审查的文献中总结了当前支持数字孪生的技术的最新水平。研究发现，迄今为止进行的大多数研究尚未充分利用或实现数字孪生的设想概念，因此归入早期的阶梯类别。基于对所审查工作的分析和正在进行的研究趋势，作者提出了一种用于建筑管理的高级数字孪生概念，作为进一步研究的基础。
从 BIM 到数字孪生：系统回顾...的演变
摘要：建筑信息模型 (BIM) 的广泛采用和物联网 (IoT) 应用的兴起为整个建筑环境的生命周期提供了许多新的见解和决策能力。近年来，实时连接到环境中部署的在线传感器的能力导致了建筑环境数字孪生概念的出现。数字孪生旨在实现现实世界与虚拟平台的同步，以无缝管理和控制建筑环境中的施工过程、设施管理、环境监测和其他生命周期过程。然而，建筑环境的数字孪生研究仍处于起步阶段，需要了解底层支持技术的进步，并为当前和未来的研究建立一个融合的环境。本文进行了系统综述，以确定促进建筑环境应用中 BIM 向数字孪生演变的新兴技术的发展。共选择并审查了 100 篇相关论文，其中包括 23 篇评论论文。为了系统地对所审查的研究进行分类，作者根据建筑生命周期开发了一个五级阶梯分类系统，以反映数字孪生应用的当前最新水平。在该分类法的每个级别中，应用都根据其研究领域（例如，施工过程、建筑能效、室内环境监测）进一步分类。此外，还从所审查的文献中总结了当前支持数字孪生的技术的最新水平。研究发现，迄今为止进行的大多数研究尚未充分利用或实现数字孪生的设想概念，因此归入早期的阶梯类别。基于对所审查工作的分析和正在进行的研究趋势，作者提出了一种用于建筑管理的高级数字孪生概念，作为进一步研究的基础。
从 bim 到数字孪生：系统回顾... 的演变
摘要：建筑信息模型 (BIM) 的广泛采用和物联网 (IoT) 应用的兴起为整个建筑环境的生命周期提供了许多新的见解和决策能力。近年来，实时连接环境中部署的在线传感器的能力导致了建筑环境数字孪生概念的出现。数字孪生旨在实现现实世界与虚拟平台的同步，以无缝管理和控制建筑环境中的施工过程、设施管理、环境监测和其他生命周期过程。然而，建筑环境的数字孪生研究仍处于起步阶段，需要了解底层支持技术的进步，并为当前和未来的研究建立一个融合的环境。本文进行了系统回顾，以确定促进建筑环境应用中 BIM 向数字孪生演变的新兴技术的发展。共选取并审阅了 100 篇相关论文，其中包括 23 篇综述论文。为了系统地对所审阅的研究进行分类，作者根据建筑生命周期开发了一个五级阶梯分类系统，以反映数字孪生应用的当前最新水平。在该分类法的每个级别中，根据应用的研究领域（例如，施工过程、建筑能效、室内环境监测）进一步对其进行分类。此外，还从所审阅的文献中总结了当前支持数字孪生的技术的最新水平。研究发现，迄今为止进行的大多数先前研究尚未充分利用或实现数字孪生的设想概念，因此归类为早期的阶梯类别。基于对已审查工作的分析和正在进行的研究趋势，作者提出了一种用于建筑管理的高级数字孪生概念，作为进一步研究的基础。
能源共同体：从欧洲法律到数值建模
摘要 — 2019 年，欧盟在欧洲能源系统中引入了两个新参与者：可再生能源和公民能源社区 (REC 和 CEC)。在实施欧洲立法、将能源社区 (EC) 纳入电网、规划 EC 和开展学术研究时，对这两个新参与者及其对能源系统的影响进行建模至关重要。本文旨在弥合法律条文与 EC 的数值模型之间的差距。在介绍 REC 和 CEC 之后，我们列出了监管机构、配电系统运营商、EC 规划人员、研究人员和其他利益相关者在建模 EC 时需要考虑的法律要素。最后，我们提供了三个明确包含欧洲法律要素的 EC 模型案例研究。索引词 — 能源政策、能源社区、全欧洲清洁能源包、数值建模
从 BIM 到数字孪生的数据流
大数据广泛应用于人类活动的各个领域，从商业研究到科学研究，但建筑、工程、施工和运营 (AECO) 行业尚未达到相同的数据收集、管理和分析能力（洛约拉，2018 年）。 BIM已经成为建筑设计、建造、运营和维护中提高效率、沟通和协作的代名词。因此，BIM是一个数据容器，通过与其他技术的联系，收集所有施工阶段的信息，例如地理信息系统（GIS）、射频识别（RFID）、物联网（IoT）、虚拟现实（VR ) 和增强现实 (AR) (Farghaly 等人，2017)。
珠算计算工具——从历史到数学教育的应用2
数学史在数学教育中起着重要作用。本文在分析数学史在数学教育中的作用时，关注古老的计算工具——算盘。算盘是历史上已知最古老的手工计算工具，在古代美索不达米亚、埃及、希腊和罗马都有使用，而算盘的改进模型仍在使用。本文介绍了历史上出现的不同版本的算盘（萨拉米斯、罗马、中国、日本、俄罗斯和印度算盘（机械和数字）），特别强调了日本算盘（Soroban）的重要性，它被认为是最有效的版本，因为它仅适用于十进制数字系统。本文旨在通过理论分析的方法探索算盘在儿童数学教育中的作用、价值和应用可能性。我们特别关注算盘在以下数学教育方面的应用：学习心算、理解数字的局部值、儿童智力发展、治疗发育障碍儿童（主要是视力和听力障碍儿童），以及其作为激发解决问题能力的手段的贡献。
珠算计算工具——从历史到数学教育的应用2
摘要：考虑到数学史及其发现在当今数学教育中可以发挥重要作用，作者提请关注一种古老的计算工具——算盘，并指出其在与儿童一起工作中的作用、重要性、价值和提供的机会。为了实现这一目标，作者使用理论分析的方法，从以下方面研究了日本算盘（soroban）在数学教育中的应用价值：学习心算、理解数字的位值、对与有发育障碍的儿童（主要是视力和听力障碍）一起工作的贡献，以及对儿童智力发展和解决问题能力的贡献。基于大量的研究论文和观点，作者得出结论，日本算盘在儿童数学教育中可以带来许多益处，其中最重要的是对心算的概念理解和发展心算和解决问题的能力，对数字的结构、大小和关系有一个清晰的心理图像，理解数字的位值，同时也培养对数学的积极性和积极态度。