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數字孿生技術與實踐/數字經濟技術前沿叢書

  • 作者：編者:陳曉紅//徐雪松//艾彥迪|責編:吳夢佳
  • 出版社：清華大學
  • ISBN：9787302696896
  • 出版日期：2025/07/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：241
人民幣：RMB 59 元      售價：元
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內容大鋼
    數字經濟被認為是繼農業經濟、工業經濟之後的主要經濟形態，其發展速度之快、輻射範圍之廣、影響程度之深已受到全球範圍內的關注。本書作為數字經濟系列教材的一部分，突出數字孿生技術與實踐的深度融合，系統地講解了數字孿生基礎理論、關鍵技術及實踐應用，通過豐富的實際案例將抽象問題具體化，探討數字孿生在智能製造、智慧城市、智慧能源等多個關鍵領域的應用，力求做到知識傳授與實踐指導相結合，為培養數字經濟理論及應用型人才提供參考。本書適合作為高等教育課程教材和科研參考資料，具有教學與研究的雙重價值，為教學需求和科研探索提供了堅實的支持。
作者介紹
編者:陳曉紅//徐雪松//艾彥迪|責編:吳夢佳
    陳曉紅，東京工業大學博士，中國工程院院士，第十三、第十四屆全國政協委員。我國管理科學與工程、工程管理及數據智能領域的著名專家。現任湖南工商大學黨委書記、湘江實驗室主任、中南大學商學院名譽院長、中國工程院工程管理學部常委、國務院學位委員會管理科學與工程學科評議組召集人、教育部科技委管理學部副主任、湖南省科協副主席、湖南省院士咨詢與交流促進會副會長。
目錄
上篇：原理技術篇
  第1章  數字孿生概念及發展
    1.1  數字孿生的起源和概念定義
      1.1.1  數字孿生的起源
      1.1.2  數字孿生的概念詳解
    1.2  數字孿生的關鍵特徵
      1.2.1  實時性：數據的實時更新與反饋
      1.2.2  互動性：與物理實體的動態交互
      1.2.3  精確性：高精度模擬
      1.2.4  可擴展性：模型與系統的可適應性
      1.2.5  模塊性：系統組件的獨立與協作
      1.2.6  互操作性：不同系統間的協同工作能力
    1.3  數字孿生的發展歷程
      1.3.1  初始階段和關鍵發展
      1.3.2  各國的政策和技術發展
      1.3.3  企業在數字孿生推動中的作用
  第2章  數字孿生體系架構
    2.1  數字孿生平台設計
      2.1.1  數字孿生平台設計理念
      2.1.2  數字孿生平台設計方法
    2.2  數字孿生系統架構
      2.2.1  概念與體系架構設計
      2.2.2  參考功能架構
      2.2.3  參考技術架構
      2.2.4  參考介面定義
    2.3  數字孿生平台功能設計
      2.3.1  場景構建工具
      2.3.2  自動拓撲工具
      2.3.3  模型資產管理
      2.3.4  三維可視化能力
      2.3.5  運行規則管理
    2.4  數字孿生系統設計實現
      2.4.1  設備孿生場景
      2.4.2  空間孿生場景
      2.4.3  人員孿生場景
  第3章  數字孿生相關技術
    3.1  虛擬現實技術詳細介紹
      3.1.1  虛擬現實定義
      3.1.2  虛擬現實技術發展歷史
      3.1.3  虛擬現實技術分類
      3.1.4  虛擬現實技術特徵
      3.1.5  虛擬現實關鍵技術
      3.1.6  虛擬現實技術應用
      3.1.7  虛擬現實技術挑戰
    3.2  人工智慧與機器學習技術
      3.2.1  機器學習的概念
      3.2.2  機器學習的原理
      3.2.3  機器學習的分類
      3.2.4  機器學習關鍵演算法
    3.3  大數據挖掘技術

      3.3.1  數據挖掘的一般過程
      3.3.2  數據挖掘的對象
      3.3.3  數據挖掘的任務
      3.3.4  數據挖掘的方法
      3.3.5  數據挖掘工具與平台
      3.3.6  大數據挖掘與分散式學習
    3.4  區塊鏈技術
      3.4.1  區塊鏈定義
      3.4.2  區塊鏈的發展歷史
      3.4.3  區塊鏈分類
      3.4.4  區塊鏈關鍵技術
      3.4.5  區塊鏈架構
      3.4.6  區塊鏈應用場景
  第4章  面向智能製造的數字孿生
    4.1  數字孿生與智能製造
      4.1.1  新一輪智能製造浪潮的興起
      4.1.2  數字孿生產生背景
      4.1.3  智能製造與數字孿生
    4.2  面向智能製造的數字孿生生態
      4.2.1  智能製造與智能工廠
      4.2.2  基於數字孿生的智能製造
      4.2.3  製造數字孿生生態
    4.3  生產製造情境下的數字孿生方法
      4.3.1  製造體系中與數字孿生相關的關鍵概念
      4.3.2  面向製造的數字孿生實踐環
      4.3.3  基於數字孿生實踐環構建數字孿生工廠
      4.3.4  工廠不同階段的數字孿生構建重點
    4.4  規劃階段的數字孿生
      4.4.1  一種基於數字孿生的規劃框架
      4.4.2  基於IIoT和模擬的數字孿生方法設計
    4.5  生產控制階段的數字孿生
      4.5.1  面向智能製造的生產控制數字孿生構成討論
      4.5.2  設計基於IoT和機器學習的數字孿生方法
      4.5.3  生產控制數字孿生的組成要素分析
    4.6  流程再造階段的數字孿生
      4.6.1  生產流程再造的數字孿生方法
      4.6.2  基於數字孿生改進的VSM方法
  第5章  面向智慧城市的數字孿生
    5.1  智慧城市與數字孿生城市
      5.1.1  智慧城市的定義
      5.1.2  數字孿生城市的內涵及特徵
    5.2  數字孿生城市架構及生態
      5.2.1  數字孿生城市的整體架構
      5.2.2  數字孿生城市生態體系
    5.3  面向智慧城市的數字孿生技術體系
      5.3.1  GIS、BIM、IoT、CIM、大數據、AI、區塊鏈、5G等技術
      5.3.2  數字孿生城市的技術體系架構
    5.4  智慧城市數字孿生建設路徑
      5.4.1  智慧城市的頂層設計體系
      5.4.2  數字孿生城市的建設路徑

    5.5  典型案例
      5.5.1  國內智慧城市案例分析
      5.5.2  國外智慧城市案例分析
  第6章  面向智慧能源的數字孿生
    6.1  智能電網中數字孿生的定義及發展
    6.2  智能電網數字孿生架構
    6.3  數字孿生在智能電網中的作用
      6.3.1  智能調度與優化
      6.3.2  新能源接入與併網運行
      6.3.3  電網安全與穩定
      6.3.4  電力設備預測性維護與故障診斷
      6.3.5  微電網與能源互聯網發展支持
      6.3.6  智能電錶與用電信息管理
      6.3.7  電力系統規劃與優化
    6.4  數字孿生在電力行業的應用典型案例
      6.4.1  新能源發電預測
      6.4.2  輸變電設備狀態評估和故障診斷
    6.5  數字孿生在電力行業存在的問題及發展展望
      6.5.1  數字孿生在能源互聯網綜合評價中的應用難點
      6.5.2  展望與發展
  第7章  數字孿生的挑戰與趨勢
    7.1  數字孿生技術面臨的主要挑戰
      7.1.1  數據採集與集成的挑戰
      7.1.2  建模與模擬的複雜性
      7.1.3  計算能力與存儲容量需求
      7.1.4  安全性和隱私保護
    7.2  數字孿生技術的發展趨勢
      7.2.1  5G/6G和邊緣計算推動
      7.2.2  人工智慧與機器學習的融合
      7.2.3  數字孿生與物聯網的融合
      7.2.4  數字孿生與元宇宙的融合
      7.2.5  開源生態系統的建立與發展
    7.3  數字孿生技術在各行業的應用前景
      7.3.1  製造業
      7.3.2  能源與公用事業
      7.3.3  醫療與健康
      7.3.4  智能城市
      7.3.5  其他新興領域
下篇：應用實踐篇
  第8章  數字孿生軟體介紹
    8.1  數字孿生軟體概述
      8.1.1  數字孿生軟體的重要性
      8.1.2  數字孿生軟體的工作流程
      8.1.3  常見數字孿生軟體簡介
      8.1.4  數字孿生軟體的國產化發展
    8.2  Tecnomatix軟體介紹
      8.2.1  Tecnomatix的優勢
      8.2.2  Process Designer組件介紹
      8.2.3  Process Simulate組件介紹
      8.2.4  Tecnomatix主要功能

    8.3  FlexSim軟體介紹
      8.3.1  FlexSim的優勢
      8.3.2  FlexSim主要功能
    8.4  Miot.VC軟體介紹
      8.4.1  Miot.VC的優勢
      8.4.2  Miot.VC主要功能
  第9章  實驗案例
    9.1  實驗案例一  工廠物料運輸場景模擬
      9.1.1  案例需求分析
      9.1.2  案例操作流程
      9.1.3  案例完成界面演示
    9.2  實驗案例二  機器人與機床交互加工模擬
      9.2.1  案例需求分析
      9.2.2  案例操作流程
      9.2.3  案例完成界面演示
參考文獻

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