将现实世界投射到虚拟世界的数字孪生技术，将会给我国带来哪些产业发展机遇？又会给监管带来哪些挑战？近日，来自产学研不同领域的专家在2021世界人工智能大会的多场论坛上就这一话题发表看法，进行讨论。
7月8日-10日，2021世界人工智能大会在上海举办，期间举行上百场论坛，内容涵盖人工智能的方方面面。图自官网
达闼科技创始人兼CEO黄晓庆指出，数字孪生技术听起来超前，但并非新近出现，在工程技术、智慧城市等领域已有很好的应用。复旦大学计算机科学技术学院研究员冯瑞介绍，数字孪生已被美国、德国、英国等定位为国家战略，该技术带来的变革将催生重大创新。
与此同时，多位专家也表达了在治理层面的担忧：人们可能对数字孪生带来的负面影响仍然处于无意识状态。上海交通大学人工智能与法律研究中心主任助理衣俊霖提出，数字孪生带来的核心挑战，是算法的黑箱化，算法决策规则被隐藏起来，将会使法律问责变得异常困难。
虚拟世界“双胞胎”，催生重大创新
何谓“数字孪生”？
复旦大学计算机科学技术学院研究员冯瑞介绍，数字孪生是根据真实世界事物构建虚拟孪生体的空间，并对现实物理空间进行指导和优化的过程。简言之，就是对照现实世界再造一个虚拟世界“双胞胎”。近年来，随着与人工智能、大数据等技术的深度融合，数字孪生技术的广泛应用成为可能。
其实，数字孪生并非是近年来才最新出现。达闼科技创始人兼CEO黄晓庆指出，在工程技术里面叫仿真，在测试和系统评估里叫模拟；而在人工智能、智慧城市领域，在算力和网络的支持下，通过对物理世界的建模，城市治理有了新的方法。“数字孪生是城市在走向数字化过程中必不可少的基座。”
黄晓庆进一步举例道，比如在上海这样的大型城市中，有许多高楼。要预测这些高楼可能会出现哪些安全问题，单靠派人力去巡逻不大现实，也不能拿哪一栋楼来做实验，在这种情况下，运用数字孪生技术，在虚拟世界进行测试，就可以帮助现实世界进行决策。
冯瑞介绍，目前数字孪生已经上升成为全球主要国家战略，比如由美国国防部主导建立的国家数字化制造与设计创新机构，在2018年就把数字孪生列入战略投资重点，美国政府和美国军方对数字孪生高度重视可见一斑。此外，德国工业4.0把数字孪生作为重要内容，英国也于2020年发布了国家数字孪生体原则，目的是统一各行业对于数字孪生开发的标准，提升不同数字孪生体之间数据融合的价值。“数字孪生以数据驱动作为核心，把人和机器之间的协作从最早的人机协作转变为机器与机器协作，这种变革将催生重大创新。”冯瑞说。
更高精度更高效率，需要基础学科支撑
尽管应用前景广阔，但当下我国数字孪生技术的发展仍面临许多问题。冯瑞指出，目前数字孪生发展需要建立关键共性技术体系、数字孪生评价体系指标和科学统计体系，以及可以实现数字孪生不同模型之间融合的统一方法论。
冯瑞观察到，数字孪生从最初集中于制造业单一应用领域，已经开始向大尺度、跨领域融合发展。随着数据量不断加大，模型也会越来越复杂，这给模型建立的精度和效率带来了更高要求。他认为，要解决精度和效率之间的矛盾，需要突破精准建模以及超大规模计算技术，来自数学、物理等基础类学科尤其交叉类基础学科的支撑非常重要。
此外，冯瑞还指出，在数字孪生的每个构建层都需要使用大量基础工业软件，但这些工业基础软件目前都严重依赖国外企业，这将对我国的数字孪生发展造成极大困扰。
在数字孪生应用标准规模化落地方面，冯瑞建议，以创新型企业为主体，面向数字孪生城市重点在交通、社区、服务等领域实现规模化落地，进而促进打造城市规划新模式。加强数字孪生产业开放的交流平台建设，参与或者主导国际标准制定，抢占精准数字孪生国际标准控制权。
挑战传统监管规则，算法黑箱或是核心
作为具有推动时代变革的新技术，数字孪生的发展又隐藏着哪些风险？北京邮电大学人工智能学院研究院刘伟表达了自己的担忧：已有很多人注意到了数字孪生对提高生产力的作用，但对其可能带来的负面影响仍然没有意识。
“数字孪生是美国人发明的，美国人在数字孪生里吃了大亏。”刘伟举例，波音737 MAX飞机在设计制造中就使用了数字孪生技术来模拟飞行，但该机型却在现实世界中频频出事。
冯瑞同样认为，数字孪生给监管带来了新问题，比如涉及敏感地理信息以及数据安全等，新的经济运转模式也会给传统规则带来挑战。
上海交通大学人工智能与法律研究中心主任助理衣俊霖提出，数字孪生带来的核心挑战，就是算法的黑箱化，即将代码封装起来。算法的黑箱化具有一定程度的合理性，可以使技术稳定；但同时也会导致算法决策规则被隐藏起来，有可能会转嫁决策责任，使法律问责变得异常困难。
衣俊霖认为，规制算法黑箱的关键在于在保持算法系统运作封闭性的同时，寻求法律系统与算法系统之间的沟通机制。具体而言，首先是建立技术标准声明机制，加强技术标准的上位法支撑，形成对企业的约束力；此外可以借鉴食品和药品领域的做法，给算法打上标签，可以包括版本控制、信息算法生产方，算法使用方以及安全分级等内容。“这样可以增强法律的现实效力，使得技术标准在合规领域更受重视。”
