數字孿生（Digital Twin），簡稱DT，自從概念誕生以來，如何準確地翻譯這個詞匯，成為了業界關注的焦點內容之一。往小處說，這是一個技術術語翻譯的“信達雅”問題，往大處說，這是一個如何理解智能制造的實現機理之一的問題。筆者希望能借助此文，將個人思考的一些心得分享給讀者。
一、數字孿生的起源
數字孿生到底是怎么發展出來的？尚無人給出詳細的梳理。根據筆者30多年的制造業信息化經驗和長期的觀察與思考，大致認為數字孿生與計算機輔助（CAX）軟件尤其是仿真軟件的發展關系十分密切（詳見筆者文章“數字虛體：推動軟件定義世界”）。
在工業界，人們用軟件來模仿和增強人的行為方式，例如，繪圖軟件最早模仿的就是人在紙面上作畫的行為。發展到人機交互技術比較成熟的階段后，人們開始用CAD軟件模仿產品的結構與外觀，CAE軟件模仿產品在各種物理場情況下的力學性能，CAM軟件模仿零部件和夾具在加工過程中的刀軌情況，CAPP軟件模仿工藝過程，CAT軟件模仿產品的測量/測試過程，等等。
在信息界，最早的模仿是模擬人腦的思考模式。馮•諾依曼的體系結構是把運算、存儲與控制分開來進行，而人的大腦結構是運算、存儲和控制一體化的，因此軟件界人士不得不花費較多的時間和精力，用知識上更優化的算法和硬件上更快的芯片，來克服這種體系上的先天不足。這種對人腦思維的模擬導致了信息界人工智能學科分支的誕生。近些年新出現的神經突觸芯片已經開始突破硬件結構限制問題。
軟件仿真的結果，最初是在數字虛體空間產生一些并沒有與物理實體空間中的實體事物建立任何信息關聯、但是畫得比較像的二維圖形，繼而是經過精心渲染的、“長得非常像”某些實體事物的三維圖形。
近些年，當人們提出了希望數字虛體空間中的虛擬事物與物理實體空間中的實體事物之間具有可以聯接通道、可以相互傳輸數據和指令的交互關系之后，數字孿生的概念就成形了。伴隨著軟件定義機器概念的落地，數字孿生作為智能制造中的一個基本要素，逐漸走進了人們的視野。
二、“Digital Twin”原文出處
Digital Twin這個英文術語的重點和難點在于對“Twin”的理解。
根據目前所看到的資料，Digital Twin一詞由美國密歇根大學的Michael Grieves教授，于2003年在他所講授的PLM（產品生命周期管理）課程上引入，并且于2014年在其所撰寫的“Digital Twin: Manufacturing Excellencethrough Virtual Factory Replication”白皮書中進行了詳細的闡述。
美國國防部、PTC公司、西門子公司、達索公司等都在2014年接受了“Digital Twin”這個術語，并開始在市場宣傳中使用。需要指出的是，他們都是使用的“Digital Twin”，而不是“Digital Twins”。
如果查詞典，英文Twin的意思有如下選項：
n.孿生兒之一，雙胞胎之一；兩個相像的人或物之一； 孿晶；雙人床
vt.使結成姊妹城市；使（兩人或兩事物）緊密結合；使偶合；使相連
adj.成對的；成雙的；雙重的；雙聯的
n.人名；(英)特溫
英文Twins的意思則是“雙生子、雙胞胎（twin的復數）”的意思。
當然，英文的原意需要作為翻譯為中文的參考，但是在翻譯一個英文詞匯時，對其所附加的前綴詞、后綴詞、應用場景、特殊用途、言外之意、拓展意思等，都應該加以統籌考慮。
三、DT翻譯結果的討論
任何一個重要的英文術語，在翻譯成為中文的時候，都需要慎重考慮。不僅要翻譯出來其準確的原意，更要考證其形成和應用的場景，這樣才算是一個比較負責任的翻譯結果。如果實在翻譯不出來原文，就應該采用音譯的方式暫時替代。現在翻譯得比較失敗的例子是“CPS（信息物理系統）”這個術語，因為CPS中的Cyber（賽博）并不是信息的意思，所以“信息物理系統”是一個不準確的翻譯結果。筆者希望在DT的翻譯上不要再重復CPS的翻譯水平。
現在對DT的翻譯結果有很多，這些中文術語在含義上高度類似但是互有細微差別，個別翻譯甚至差異較大。筆者逐一列出進行分析解讀。
數字鏡像——幾何鏡像：在二維空間里，一個物體（或二維圖形）在某平面鏡中反射出來的虛像。鏡像與原實物同樣大小，但不盡相同。磁盤鏡像：在數據管理中指保留數據完整特征的復制品。如果將二者的意思結合起來，是可以大致說明DT內涵的，但是有一點值得注意：鏡像是左右或上下相反的對應關系。而DT并不完全是鏡像的意思。
數字映射——作為動詞，映射一詞既有照射的含義，也指“形成對應關系”的動作。作為名詞，在數學上，映射指兩個元素集之間具有元素相互“對應”的關系。PTC中國區技術總監紀豐偉博士說：“我們翻譯Digital Twin的時候，感覺和照鏡子類似，但也考慮到不可能完全一樣。DT是要把關鍵的行為和形態映射出來，所以用了映射。”取其“形成對應關系”的“行為和形態”的意思，這個翻譯結果是可用的。
數字雙胞胎——這是一個來自英文“Twins”的翻譯結果。其實，無論是DT的創始人Michael Grieves 教授，還是三大工業軟件公司，都是使用了“Digital Twin”而不是“Digital Twins”。從英文原意來看，似乎不應該把“Digital Twin”翻譯成“數字雙胞胎”。“雙胞胎”是指同一母親一胞所生的兩個孩子，無論其相同或相像，都是指兩個實體之間的對應關系。顯然，DT并非是兩個實體之間的比較，而是虛/實之間所具有的相像、相通與互動關系。
數字孿生體——意思基本正確，數字孿生體就是物理實體在數字虛體中的精確映射結果。但如多一個“體”字，一是在翻譯上略顯不精簡，二是有可能把人們最關注的虛實映射關系引導到了這個數字孿生體上，容易弱化虛實對應的關系。
數字雙生——基本意思類同“數字孿生”，較少使用。但是孿生與雙生，畢竟有所不同。雙生就具化到只有“兩個”了。而孿生，則語義上更寬泛，未必是兩個（例如一個實體事物對應兩個或更多的虛擬事物）。這樣為以后的詞義拓展留下了空間。
數字孿生——目前看來比較恰當的翻譯結果。取Twin的“兩個相像的人或物之一”以及“使耦合”的含義，本意就是在數字虛體空間中所構建的虛擬事物，與物理實體空間中的實體事物所對應的、在形態和舉止上都相像的虛實精確映射關系。但需要指出的是，相像歸相像，甚至虛擬事物看著就像真的實體事物一樣，但是一實一虛，彼此在本質上不是一回事。這是理解該術語的關鍵點。
由此，數字孿生、數字映射、數字孿生體、數字雙生這四個翻譯意思相近，都是可以接受的翻譯結果。數字孿生和數字映射更為常用一些。數字鏡像稍微有一點遜色。數字雙胞胎則在原意上偏差大了一些。
四、對DT術語的延伸理解
為了準確理解DT這個術語，筆者與很多專家做過研討，并經過了近一年的思考，在對DT的理解上延伸到了這個術語更為廣泛的“知識場景”上。
任何一個術語，在一個明確的字面意思的背后，其實都有其潛在的、不易見的、甚至是只能意會不可言傳的知識場景。例如“創新”一詞，不僅在定義上有20多個，人們對其的理解與解讀，也是形形色色，千奇百怪。寫一個術語容易，建立對該術語的共識（“共同的知識場景”）則很難。對DT的理解，也會大致如此。
關于Twin所具有的“兩個相像的人或物之一”的譯意，其實還有一些可以輔助理解的詞匯，例如復制、克隆、贗品、山寨等。
如果使用“復制”這個詞來對比Twin，顯然有時序上的問題，Twin具有“同時生成”的意思，而復制是在看到一個物體并且了解了其各方面的特征數據后，以合法或非法的方式，重新制作了一個。像與不像，要看復制的“手藝”了，彼此并非雙胞胎的關系。
如果使用“克隆”這個詞來對比Twin，也有時序上的先后。盡管克隆是一種生物復制技術，可以通過母體干細胞而培育一個與母體一模一樣的生物體。但彼此不可能是雙胞胎的關系。
如果使用“山寨”和“贗品”來對比Twin，不僅有時序上的問題，還有法律上的著作權或專利權的問題。如前所述，在物理實體空間，如果復制一個物理實體，有做得像不像的“手藝”問題；在數字虛體空間，并無“手藝”限制，數字化的特性決定了人們可以隨時隨地來百分之百地復制一個數字虛擬事物（如三維設計模型、微信文章等），但是如果未經許可，則構成偷竊或抄襲。
另外一個必須要考慮的問題，是物理實體和數字虛體的生命周期的問題。物理實體往往都是有年限的，有生命周期的，可以在本體上消亡的，因此，如果一定要使用實體化的“雙胞胎”的概念，就難以避免這樣的尷尬，雙胞胎實體之一死了，另一個也就活不了多久了，因為誰都知道一對雙胞胎彼此的壽命是差不多的。而數字化的虛擬事物，則可能遠遠超越它所對應的、具有數字孿生關系的物理事物，在數字虛體中實現永生——因為一旦把數據寫入數字虛體（例如把數據發布或泄露到互聯網上），基本上就是無法刪除、長久存在的，更何況被人類作為智力資產而精心維護的所有的數字化虛擬事物（如數字化產品、管理數據等）。
虛擬事物與實體事物之間的數字孿生關系如圖1所示。
圖1 數字孿生示意圖
從圖1可以清晰看出，“數”對“物”（虛體事物與實體事物）是數字孿生關系，“物”對“物”是物理復制或山寨關系，而“數”對“數”是數字鏡像或拷貝關系。
五、小結
數字孿生所對應的英文是“Digital Twin”，而不是“Digital Twins”。“Digital Twin”應該譯作數字孿生或數字映射更為貼切。
數字孿生不是指在數字虛體空間中的兩個一模一樣的虛擬事物，那是數字拷貝或鏡像。數字孿生是指在數字虛體空間中所構建的虛擬事物，與物理實體空間中的實體事物所對應的、在形態和舉止上都相像的虛實精確映射關系。但需要指出的是，相像歸相像，甚至虛擬事物看著就像真的實體事物一樣，但是一實一虛，彼此在本質上不是一回事。這是理解該術語的關鍵點。
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本文標題：智能制造：數字孿生之我見
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