以云計算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等新信息（IT）技術為代表的數(shù)字浪潮席卷全球，物理世界和與之對應的數(shù)字世界正相互作用、促進發(fā)展。數(shù)字世界為了服務物理世界而存在，物理世界因為數(shù)字世界變得高效有序，由此，數(shù)字孿生技術應運而生。自從被美國國防部提出以來，數(shù)字孿生已連續(xù)多年被高德納（Gartner）評為十大戰(zhàn)略性科技發(fā)展趨勢。

數(shù)字孿生是利用物理模型、傳感器更新、運行歷史等數(shù)據(jù)，集成多學科、多物理量、多尺度、多概率的仿真過程，在虛擬空間中完成映射，從而反映相對應的實體裝備的全生命周期過程。數(shù)字孿生反映了物理實體和虛擬模型之間的雙向動態(tài)映射。一方面，數(shù)字孿生都是物理實體的虛擬化，來自物理世界的數(shù)據(jù)通過傳感器感知并傳輸?shù)教摂M模型，以完成仿真、驗證和動態(tài)調整；另一方面，數(shù)字孿生是虛擬模型的實體化，以虛擬方式判斷、分析、預測和優(yōu)化之后，數(shù)字孿生指導物理過程精準執(zhí)行。

當前，基于物聯(lián)網(wǎng)的虛實互聯(lián)與集成，基于云模式的數(shù)字孿生數(shù)據(jù)存儲與共享服務，基于大數(shù)據(jù)與人工智能的數(shù)據(jù)分析、融合及智能決策，基于虛擬現(xiàn)實（VR）與增強現(xiàn)實（AR）的虛實映射與可視化顯示等，不斷推動數(shù)字孿生向更多領域推廣應用。