デジタルツインとは？

デジタルツインの意味

現実世界の設備・製品・都市などの状態を、センサなどから収集したデータをもとに仮想空間上に忠実に再現し、シミュレーションや予測に活用する技術。

デジタルツインの具体例

工場の生産ラインをデジタルツインとして仮想空間上に再現し、実際に設備を止めることなく、レイアウト変更の効果を事前にシミュレーションして検証する、といった活用がされる。

デジタルツインは試験でどう引っ掛けられる？

デジタルツインは、実物からセンサで取得したデータを反映して常に現実と同期する点が要で、設計段階のCADモデルやシミュレーションモデルとは違う（実物が存在しなければ成立しない）。またVRは人が体験するための仮想空間だが、デジタルツインの目的は分析・予測であって没入体験ではない。メタバースとも目的が異なり、現実の対応物を持つかどうかが分岐点。

デジタルツインと関連する用語

• VR・AR・MR
• IoTと組み込みシステムの基礎

デジタルツインが出た過去問

• サイバーフィジカルシステム（CPS）の説明として、適切なものはどれか。

  正解：現実世界のデータを収集し、仮想世界で分析・加工して、現実世界側にリアルタイムにフィードバックすることによって、付加価値を創造する仕組み

  要点：CPSは実世界の情報を仮想空間で分析し現実へ還元する

  サイバーフィジカルシステムは、センサーなどで実世界（フィジカル空間）の情報を集め、サイバー空間で分析・シミュレーションした結果を実世界へ戻して制御や意思決定に生かす仕組みです。IoTやデジタルツインを支える考え方で、Society 5.0の基盤とされています。

  出典：令和4年度 秋期 応用情報技術者試験 午前 問73（IPA）

• 各種センサーを取り付けた航空機のエンジンから飛行中に収集したデータを分析し、仮想空間に構築したエンジンのモデルに反映してシミュレーションを行うことによって、各パ…

  正解：デジタルツイン

  要点：デジタルツインは現実の対象を仮想空間に再現して予測する

  デジタルツインは、現実の機器や設備から収集したデータを用いて、仮想空間にその双子となるモデルを構築し、現実の状態をリアルタイムに再現する考え方である。仮想側でシミュレーションを行うことで、実機を止めずに消耗の進み具合や故障の時期を予測できる。

  出典：令和5年度 春期 応用情報技術者試験 午前 問73（IPA）

• IoT活用におけるデジタルツインの説明はどれか。

  正解：デジタル空間に現実世界と同等な世界を、様々なセンサーで収集したデータを用いて構築し、現実世界では実施できないようなシミュレーションを行うこと

  要点：デジタルツインは現実の写しをデジタル空間に作りシミュレーションする

  デジタルツインは、現実世界の設備や工場などから各種センサーでデータを収集し、デジタル空間にその双子となるモデルを構築する技術である。現実そっくりのモデル上で条件を変えたシミュレーションを行い、故障予測や工程改善の検討など、現実では試せない検証を安全かつ低コストに実施できる。よってエが正解。

  出典：令和6年度 春期 応用情報技術者試験 午前 問70（IPA）