物理电网数字化 数字化转型 2 物理电网数字化：构建四个数字化，打造“数字电网”孪生体 物理电网 数字电网 电网设施数字化 IT 设施数字化 生产运营数字化 指挥调度数字化 物联网 大数据 人工智能 电网 GIS 云计算 风电场 火电厂 光伏 储能 居民负荷 商业负荷 充电桩 风电场 火电厂 光伏 储能 居民负荷 商业负荷 充电桩 数字孪生 物联感知

⼈⼯智能机器⼈的崛起 物理⼈⼯智能即将到来 花旗全球展望与解决⽅案 2024年12⽉ 花旗是全球最⼤的⾦融机构之⼀，在所有主要成熟和新兴市场开展业务。在这些世界市场上，我们的员⼯进⾏着持续的多学科对话 - 获取信息，分析数据，制 定⻅解和提出建议。作为我们的⾸要思想引领产品，花旗全球展望旨在帮助我们的读者应对全球经济⾯临的最具挑战性的问题，并预测⼀个快速变化且相互关 联的世界中的未来主题和 2024年12⽉ Citi GPS：全球展望与解决⽅案 AI机器⼈的崛起 物理⼈⼯智能即将到来 我们正在进⼊⼀个新时代，⼈⼯智能机器⼈和⼈形机器⼈将在我们周围移动。我们的分析 表明，到2035年，可能会有13亿个⼈⼯智能机器⼈，到2050年将达到40亿个。 英伟达CEO⻩仁勋最近表⽰“⼈⼯智能的下⼀波浪潮已经到来。 受物理⼈⼯智能驱动，机器⼈将彻底改变产业。1” 特斯拉CEO埃隆·⻢斯克表⽰，某种形式 技术-我们在第1章突出了9个变⾰。其中最重要的变⾰来⾃⼈⼯智能的进步，使 机器⼈可以看、学、动、说话、将指令转化为代码然后执⾏。最近才有了多模 式⼈⼯智能使所有这些元素相互配合。⼈⼯智能逐渐具有具体形体和物理⾝体 。在此过程中，灵巧性也在不断提升。⼀些机器⼈现在能穿针引线或缝合⽟⽶ 粒。机器⼈正在由理论⾛向现实，由⽆⽤变得有⽤ 2 ⽤例-静态机器⼈也在增⻓，但本报告的重点是在AI- 启⽤移动的机器⼈

⼈⼯智能机器⼈的崛起 物理⼈⼯智能即将到来 花旗全球展望与解决⽅案 2024年12⽉ 花旗是全球最⼤的⾦融机构之⼀，在所有主要成熟和新兴市场开展业务。在这些世界市场上，我们的员⼯进⾏着持续的多学科对话 - 获取信息，分析数据，制 定⻅解和提出建议。作为我们的⾸要思想引领产品，花旗全球展望旨在帮助我们的读者应对全球经济⾯临的最具挑战性的问题，并预测⼀个快速变化且相互关 联的世界中的未来主题和 2024年12⽉ Citi GPS：全球展望与解决⽅案 AI机器⼈的崛起 物理⼈⼯智能即将到来 我们正在进⼊⼀个新时代，⼈⼯智能机器⼈和⼈形机器⼈将在我们周围移动。我们的分析 表明，到2035年，可能会有13亿个⼈⼯智能机器⼈，到2050年将达到40亿个。 英伟达CEO⻩仁勋最近表⽰“⼈⼯智能的下⼀波浪潮已经到来。 受物理⼈⼯智能驱动，机器⼈将彻底改变产业。1” 特斯拉CEO埃隆·⻢斯克表⽰，某种形式 技术-我们在第1章突出了9个变⾰。其中最重要的变⾰来⾃⼈⼯智能的进步，使 机器⼈可以看、学、动、说话、将指令转化为代码然后执⾏。最近才有了多模 式⼈⼯智能使所有这些元素相互配合。⼈⼯智能逐渐具有具体形体和物理⾝体 。在此过程中，灵巧性也在不断提升。⼀些机器⼈现在能穿针引线或缝合⽟⽶ 粒。机器⼈正在由理论⾛向现实，由⽆⽤变得有⽤ 2 ⽤例-静态机器⼈也在增⻓，但本报告的重点是在AI- 启⽤移动的机器⼈

对数字孪生概念的进一步解读 Department of Electrical Engineering 电机工程与应用电子技术系 5 数字孪生是充分利用对象的物理模型、传感器更新、运行历史等数据，集成 多 学科、多物理量、多尺度、多概率的仿真过程。通过在虚拟空间中完成对象的 映射，反映对象的全生命周期过程。 Defense Acquisition University, “Digital 电机工程与应用电子技术系 7 数字孪生是物理对象的数字模型，该模型可以通过接收来自物理对象的数据 而 实时演化，从而与物理对象在全生命周期保持一致。 基于数字孪生可进行分析、预测、诊断、训练等（即仿真），并将仿真结果 反 馈给物理对象，从而帮助对物理对象进行优化和决策。物理对象、数字孪 生以 及基于数字孪生的仿真及反馈一起构成一个信息物理系统 (cyber physical systems) • 数字孪生的定 义 Department of Electrical Engineering 电机工程与应用电子技术系 8 数字孪生是充分利用对象的物理模型、传感器更新、运行历史等数据，集成 多学科、多物理量、多尺度、多概率的仿真过程。通过在虚拟空间中完成对 象的映射，反映对象的全生命周期过程。 DigitalTwin 就是“基于仿真的系统工程”（ Simulation-Based

务协同难度，而且能提高电子政务部署效率和政府服务效率。 S 县政务数据中心在基础设施和应用系统建设方面取得了很大的成绩，但 是在其建设当中，电子政务外网和电子政务互联网业务的资源部署方式仍然 是按照应用进行物理的划分，这种部署方式可能存在以下风险和挑战：  资源利用率低 由于应用与资源绑定，每个应用都需要按照其峰值业务量进行资源的配 置，这导致在大部分时间许多资源都处于闲置状态，不仅造成服务器的资源 网络的新型计算模式和服务模式 它实现了业务应用软件与物理基础设施分离，避免了设施重复建设，拓宽了专 业服务发展空间。政府采购云服务，是降低行政成本，提高行政效力的有效途 径，推进购买云服务，能破解政府信息化建设高重复、高耗能、低效率的困局。 1.1.3.4 提高政府信息安全 在云计算架构下，数据集中存储在云端，数据存储介质难以通过物理方法 获得，可有效降低数据泄露风险。云服务模式降低了对单台设备可靠性的要求 安全可控。 2 项目建设需求 某智慧城市总体项目采用分阶段方式进行建设。第一阶段，完成 Iaas 层面 的初步建设，确保区内主要业务系统和各委办局的现有和新建的等保三级及以 下非涉密信息系统上云，完成物理层面的集中。第二阶段，在 Iaas 层面政务云 的基础上搭建 S 县政务云 Paas 平台，提供统一的公共服务，并逐步要求区内新 建信息系统按 Paas 平台规范开发，完成应用资源共建共享。第三阶段，完成

工业仿真承载产品创新迭代、降本增效的核心使命。随着智能 化转型的深入，传统仿真技术面临计算效率瓶颈、多物理场耦合复 杂性剧增、全流程协同不足等挑战，难以满足科学研究领域对实时 性和精准性的高阶要求。人工智能技术的突破性发展，尤其是大模 型、物理信息机器学习、神经算子、生成式 AI 等方向的演进，正为 工业仿真注入全新动能。通过构建“数据+物理”双驱动的智能仿真范 式，AI 不仅能够提升仿真效率，更能在多目标优化、虚实交互决策 赋能工业仿真的技术路径 与实践脉络。首先探讨人工智能赋能工业仿真的必然性及其应用价 值，然后聚焦于 CAD、CAE 两大核心领域，对比分析国内外技术路 线与应用现状；在关键技术层面，解析数据驱动、物理驱动及融合 驱动这三类 AI 仿真方法的本质区别与适适用场景；通过轨道交通、 航空航天、轻工业、汽车工业及工程建筑等领域的实践案例，验证 AI 仿真的规模化应用潜力及应用前景；最后，分析 AI 集群等昂贵的硬件资源的支持，导致仿真应用的技术门槛和经济成本 长期居高不下。二是建模方法与流程存在局限。传统仿真主要基于经 验与规则模型，需通过反复的人工调参与验证假设，造成研发周期长、 成本高等问题，尤其在面对多物理场耦合、非线性动态系统等复杂工 科研智能：人工智能赋能工业仿真研究报告（2025 年） 2 程场景时，极易入“建模难—计算繁—精度不足”的恶性循环。 工业 4.0 与智能制造的发展趋势进一步凸显了工业仿真领域日益

* * 第一部分 智能机房的目标和意义 智能机房的目标和意义 第二部分 物理安全智能化方案 物理安全智能化方案 第三部分 监控智能化方案 监控智能化方案 第四部分 机房节能管理 机房节能管理 第五部分 资产管理智能化方案 资产管理智能化方案 * 目标： 智能化：数据中心的规模化经营要求 IDC 不断提高运维效率，因此智能化将成为 IDC 发展 的新方向； 可视化 智能机房的目标和意义 第二部分 物理安全智能化方案 物理安全智能化方案 第三部分 监控智能化方案 监控智能化方案 第四部分 机房节能管理 机房节能管理 第五部分 资产管理智能化方案 资产管理智能化方案 * 通过对集约 ODF 及ＩＤＣ客户机柜加装智能锁，使得机柜锁联网，实现对机柜开关 门的权限管理与状态监控，使机柜管理达到较高的安全性，提升管理水平。 物理安全智能化 物理安全智能化 --- 无需布线：采用 Wifi 进行数据通讯，无需 布线，减少对机柜内部线路影响，降低工程 难度。 设备模块化：供电模块、通讯模块、门锁 模块及扩展模块，条理清晰，低耦合，便于 安装及扩展需求。 * 物理安全智能化 物理安全智能化 --- --- 智能电子锁 智能电子锁 组网方式： 管理电脑 发卡器 无线路由 机柜#1 机柜#2 机柜#N 。。。 Wi Fi 门禁控 制器 门禁控 制器

3 © Pera Corporation Ltd. All rights reserved. 系统验收 系统确认 仿真技术 物理设计 多场仿真 需求确认 功能分析 系统仿真 物理仿真 工艺 / 试 制 虚拟制造 工艺仿真 涉众需求 部件验证 © Pera Corporation Ltd. All rights reserved 4 基于不明确机理的推测 基于明确机理的计算 实时互传信息数据 数字孪生体成熟度模型 物理世界的数字化建模 多孪生体共享智慧 先 知 数 化 先 觉 共 智 互 动 © Pera Corporation Ltd. All rights reserved. 在各标准化组织中的角色 映航天器在轨工作状态，辅助紧急事件的处置。 密歇根大学教授 Dr.MichaelGrieves 根据物理设备的数据信息，能够在虚拟空间搭建 一个定性分析的虚拟实体和子系统，这类关联并 不是单向和静态的，而是关联整个产品生命周期。 数字孪生模型由三部分构成： 1 ）物理空间和实体产品 2 ）虚拟空间和虚拟产品 3 ）虚、实之间的数据实时采集传输和模型动态融

院校，2007 年被评为国家示范高职院校，就是所谓的高职 211,全国共 100 所， XX 仅此一所。 XX 学院校园网建设较早，采用传统的 IT 建设模式。基础网络由接入、汇聚、核心组成的三层物理架 构， 链路带宽为百兆接入，千兆骨干。其中，核心交换机为一台 Cisco C6509, 在图书馆、教学楼、实 训楼和 学生公寓均部署了 Cisco C4506 作接入交换机的区域汇聚；校园网出口拥有两条，分别为 教育科研网，通过千兆防火墙进行安全隔离；全校大部分场所部署了无线信号，实 现了校园无 线网络基本覆盖；服务器区目前拥有各种服务器 19 台，主要服役服务器 13 台，其中 12 刀 IBM BCH 刀片服务 器，6 刀物理机运行数字化校园网服务数据库，另外 6 刀部署虚拟化 (Vmware), 共 配置 50 台虚拟机，在 运行的虚拟机有 30 台，高端应用 8CPU/ 每虚拟机，8G 内存/每虚拟机；数据存储 智慧校园云计算系统技术方案书 图 3 XX 学院校园网拓扑架构 2.2 需求分析 XX 学院信息化在基础设施和应用系统建设方面取得了很大的成绩，但是在其建设当中，IT 资源部署 方 式仍然是按照应用进行物理的划分，这种部署方式可能存在以下风险和挑战： · 资源利用率低 由于应用与资源绑定，每个应用都需要按照其峰值业务量进行资源的配置，这导致在大部分时间许多 资源都处于闲置状态，不仅造成服务器

系统一直持续了百万多年。 中国工程院 2. 智能制造是一个大概念 2) 面向智能制造的人 - 信息 - 物理系统 (HCPS) 的进化历 程 (1) 制造系统发展的第一阶段：传统制造与人 - 物理系统 (HPS) 天工开物，玉器磨床 13 (1) 制造系统发展的第一阶段：传统制造与人 - 物理系统 (HPS) 以蒸汽机的发明为标志的动力革命引发了第一次工业革命， 以电机的发明为标志的动力革命引发了第二次工业革命，人 以极大提高。 中国 工程院 14 (1) 制造系统发展的第一阶段：传统制造与人 - 物理系统 (HPS) 这些制造系统由人和物理系统 ( 如机器 ) 两大部分所组成，因此称 Systems)—HPS 。 创造者 知识 物理系统 (P) 人机接口、 动力装置、 工作装置 … 为人 - 物理系统 (Human- Physical 人 (H) 学 习 认知 分析决策 使用者 使用者 控制 感 知 16 (2) 制造系统发展的第二阶段：数字化制造与人 - 信息 - 物理系统 (HCPS1.0) 二十世纪中叶以后，随着制造业对于技术进步的强烈需求， 以及计算机、通讯和数字控制等信息化技术的发明和广泛应 用，制造系统进入了数字化制造 (Digital Manufacturing) 时代，以数字化为标志的信息革命引领和推动了第三次工业 革 命 。 中国工程院