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在构建复杂 CPS 时，数字孪生（DT）和数字线程（DTh）技术面临模型构建与更新难题。研究人员开展了基于雾和边缘计算平台，使用动态 DT 和动态 DTh 构建复杂分布式 CPS 的研究，为相关系统构建提供新思路，助力行业发展。
在当今数字化浪潮中，数字技术已成为推动现代社会发展的核心力量。通过构建高效的数字商业模式，它们正不断催生新的突破性生产方式。在众多数字化应用中，数字孪生（Digital Twins，DT）和数字线程（Digital Threads，DTh）技术脱颖而出，被广泛应用于制造、航空、医疗等多个领域。然而，这两项技术在进一步拓展应用范围时遇到了不小的阻碍。
以构建复杂的网络物理系统（Cyber - Physical Systems，CPS）为例，这类系统的结构和行为处于不断变化之中，这就要求 DT 能及时更新，准确反映物理系统的状态。但目前，创建并保持 DT 的时效性是一大难题，因为这需要自动构建和持续维护被观测和管理系统（Observed and Managed Systems，OMS）的模型。而且，OMS 往往涉及众多不同需求的利益相关者，这意味着要构建多种类型的模型或者使用高级模型，进一步增加了难度。另外，现有大量关于 DT 的研究主要集中在设计阶段，对运行阶段 DT 的关注严重不足。
为了解决这些问题，来自国外的研究人员开展了深入研究。他们致力于探索在复杂分布式 CPS 中运用 DT 的新方法，该 CPS 基于雾和边缘计算平台构建，具有高度的架构动态性。研究人员提出了运行时动态 DT 和动态 DT 网络的概念，并将其作为复杂 CPS 的模型。
在研究过程中，研究人员主要运用了以下关键技术方法：基于模型的方法，通过构建和分析模型来研究系统特性；对 DT 和 DTh 相关概念进行深入剖析和拓展应用，探索其在不同阶段的使用方式。
研究结果主要体现在以下几个方面：
- 动态 DT 的应用方式：研究发现动态 DT 不仅能在生产阶段发挥作用，在系统生命周期的其他阶段同样具有应用价值。比如，在运行阶段（run - time），DT 可作为实现架构灵活性的手段，这为系统架构设计提供了新的思路。
- DT 系统的构建途径：研究人员探讨了多种构建 DT 系统的可能方法，为后续复杂 CPS 的构建提供了技术支撑。
- 模型构建与更新策略：明确了构建不同类型动态 DT 所需的被观测和管理系统模型，这些模型能帮助架构师基于动态 DT 及其网络构建复杂 CPS。同时，研究还考虑了如何使分布式模型保持最新状态，以更好地反映系统变化。
在结论和讨论部分，研究人员指出，他们所提出的方法为构建复杂分布式 CPS 提供了新的途径。通过使用动态 DT 和动态 DTh 作为架构模型，有望解决当前构建复杂 CPS 时面临的诸多问题。这一研究成果对于从事信息系统研发，尤其是基于物联网平台的智慧城市、智能交通、医疗信息系统等领域的专家具有重要参考价值。而且，研究人员还提议在创建人类数字孪生等领域开展进一步的研究，为未来数字技术的发展指明了新的方向。
这项研究成果发表在《Future Generation Computer Systems》上，它不仅丰富了数字孪生和数字线程技术的理论体系，更为实际应用提供了可行的解决方案，推动了复杂分布式 CPS 领域的发展，对相关行业的数字化转型具有重要的指导意义。
