Si bien el concepto de gemelos digitales está ganando popularidad, las definiciones aún están evolucionando y los organismos oficiales actualizan su comprensión de qué es dicha representación virtual.
El Digital Twin Consortium (DTC), por ejemplo, cambió su definición para enfatizar la sincronización y los datos, con un enfoque basado en modelos vinculado a la tecnología de ingeniería, diciendo: “Un gemelo digital es una representación virtual integrada basada en datos de entidades del mundo real. y procesos, con interacción sincronizada a una frecuencia y fidelidad específicas”.
Una adición digna de mención es la definición de hilo digital, que dice: “Un sistema de información interconectado bidireccional, confiable y digno de confianza que vincula múltiples dimensiones, incluidas la estructura, el comportamiento, el espacio, el tiempo y las etapas del ciclo de vida”.
La DTC añade que esto está intrínsecamente ligado al gemelo digital. La definición refinada del hilo digital destaca elementos críticos, incluido el flujo de datos seguro y fluido a lo largo del ciclo de vida del producto y en todas las organizaciones, silos y partes interesadas. En el futuro, el uso cada vez mayor de gemelos digitales aclarará y popularizará el concepto general y los términos relacionados.
Replicar la Tierra para comprender la dinámica ambiental
Investigadores e ingenieros están trabajando ambiciosamente en gemelos digitales de todo el planeta. Los beneficios serían sustanciales, y una mejor comprensión de la dinámica física podría guiar las políticas ambientales futuras. Estos gemelos podrían simular y aclarar el efecto que tendrían diferentes políticas ambientales en el sistema ecológico para proporcionar a las partes interesadas y a los formuladores de políticas una herramienta para guiar su pensamiento. Sin embargo, capturar todos los elementos, fuerzas y dinámicas relevantes es una tarea desafiante.
El programa de Tecnología de Sistemas de Información Avanzado (AIST) encabeza los Gemelos Digitales del Sistema Terrestre (ESDT) de la NASA. El objetivo declarado es integrar “diversos modelos de actividad humana y terrestre, observaciones continuas y capacidades de sistemas de información para proporcionar representaciones y predicciones unificadas y completas”, y el gemelo “podría usarse para ayudar a los investigadores a comprender mejor los sistemas terrestres fundamentales que impactan todo, desde incendios forestales al cambio climático”.
Al otro lado del Atlántico, la Agencia Espacial Europea (ESA) está trabajando en Digital Twin Earth y afirma: “El modelo podrá monitorear la salud del planeta, realizar simulaciones del sistema interconectado de la Tierra con el comportamiento humano y apoyar en el ámbito del desarrollo sostenible, reforzando así los esfuerzos de Europa por un mejor medio ambiente”.
La Unión Europea ha inaugurado esta iniciativa Destino Tierra (DestinE) “para monitorear los efectos de la actividad natural y humana en nuestro planeta, permitir a los usuarios anticipar eventos extremos y probar y adaptar políticas que aborden los desafíos relacionados con el clima”.
Existe un interés generalizado en la creación de gemelos digitales de nuestro planeta, y diversas aplicaciones y objetivos de investigación impulsan ese interés, de modo que las empresas privadas también entran en escena. Nvidia se ha convertido en una de las empresas más grandes por capitalización de mercado en los últimos dos años debido a sus chips que se utilizan en aplicaciones de inteligencia artificial. La empresa ahora está dedicando sus recursos a trabajar en Tierra-2. El modelo está destinado a mejorar “las predicciones climáticas y meteorológicas con simulación interactiva de alta resolución aumentada por IA”.
Existen esfuerzos de virtualización similares que se centran en crear un océano gemelo. Desde octubre de 2022 hasta finales de septiembre de 2024, la Unión Europea aportó casi 3 millones de euros a una “infraestructura pública de la UE para el Océano Gemelo Digital Europeo”, denominada EDITO, y añadió: “Integrando big data marinos a partir de observaciones del mundo real y simulaciones avanzadas, El gemelo digital europeo del océano revolucionará el conocimiento marino creando una representación virtual de alta resolución del océano”.
A mediados de septiembre de 2024 se celebró en Barcelona un taller para revisar el estado de la integración de diversos componentes y elementos de infraestructura en un entorno virtual más amplio.
Sin embargo, existe una crítica creíble para la mayoría de estas iniciativas: muchas de las dinámicas cartografiadas y los efectos del cambio climático no tienen en cuenta las actividades humanas.
Un grupo de investigación formado por muchas instituciones académicas europeas cuestiona la omisión de este factor crucial en estas simulaciones. Los investigadores sostienen que, para potenciar la acción sobre el cambio climático, los gemelos digitales de la Tierra deben ampliarse para considerar a los humanos, su comportamiento y sus instituciones.
Desarrollar escenarios para mejorar la toma de decisiones estratégicas
Autor de Descubrimiento estratégico Graham Kenny, junto con el director ejecutivo del AI and Cyber Futures Institute de la Universidad Charles Sturt, Ganna Pogrebna, se están centrando en el uso de gemelos digitales para mejorar la toma de decisiones estratégicas. Mientras que hasta ahora los gemelos digitales se aplicaban principalmente a objetos y entornos físicos, las aplicaciones futuras incluirán el uso de virtualizaciones para “analizar datos de clientes existentes y generar modelos virtuales detallados de varios segmentos de clientes”.
La reducción de costos y el surgimiento de la IA generativa (GenAI) pondrán esta herramienta en manos incluso de las pequeñas y medianas empresas, y Kenny y Pogrebna agregaron: “La capacidad de combinar herramientas GenAI con la tecnología de gemelos digitales ha permitido más recientemente a las empresas crear gemelos digitales de procesos organizacionales y cadenas de suministro”.
Además, los investigadores del Centro Deloitte para la Investigación Integrada están buscando una manera de utilizar gemelos digitales que podrían tener un impacto sustancial en el campo de la prospectiva, en particular la creación y el valor utilitario de escenarios para la toma de decisiones estratégicas en condiciones de incertidumbre. A medida que las decisiones comerciales se vuelven cada vez más complejas, los gemelos digitales se están reinventando para simular decisiones estratégicas clave y ayudar a las empresas a afrontar mejor la incertidumbre.
Los analistas entrevistaron a expertos en disciplinas empresariales y de gestión y encontraron cuatro casos de uso principales de gemelos digitales para respaldar la toma de decisiones estratégicas. Organizaron los casos de uso en una matriz de decisiones operativas versus estratégicas en un eje y sistemas cerrados versus abiertos en el otro eje (los sistemas cerrados están dominados por los factores internos de una empresa, mientras que los sistemas abiertos están dominados por factores externos fuera de la influencia inmediata de la empresa).
Se descubrió que los gemelos digitales ofrecían beneficios a la hora de tomar decisiones operativas, ya que tenían la capacidad de proporcionar información instantánea frente a predicciones inteligentes en sistemas cerrados y, respectivamente, en sistemas abiertos. Los investigadores revelaron que para las decisiones estratégicas, “encontramos [in closed systems] el ‘constructor de escenarios’ que puede ayudar a planificar diferentes tipos de decisiones en diferentes escenarios, y simulaciones de ‘zona de pruebas estratégicas’ en sistemas abiertos que ayudan a las empresas a navegar los niveles más altos de incertidumbre. Estas aplicaciones se basan en las capacidades fundamentales de los casos de uso operativos para abrir nuevas posibilidades para mejorar la toma de decisiones estratégicas, pero su implementación no está exenta de desafíos”.
El uso de gemelos digitales como constructor de escenarios aborda la creciente complejidad de las situaciones que abordan las decisiones estratégicas. Mientras tanto, los gemelos digitales para entornos sandbox estratégicos apoyan la “planificación estratégica de orden superior en condiciones de mayor incertidumbre en entornos de sistemas abiertos”.
Creando entornos auténticos para formar futuros líderes
Al igual que el uso de gemelos digitales para crear escenarios, el concepto podría aplicarse en juegos de guerra que tengan en cuenta el comportamiento y las acciones de los oponentes. Los juegos de guerra como herramienta de entrenamiento y preparación existen desde hace décadas, particularmente en aplicaciones militares.
La simulación de situaciones de guerra y conflicto mejorará drásticamente no solo sumergiendo a los participantes en entornos viscerales utilizando gemelos digitales, sino también creando paisajes de decisión interactivos y responsivos a través de inteligencia artificial que pueden reaccionar instantáneamente a las acciones tomadas y acceder a una amplia gama de fuentes de datos. que reflejan dinámicas y fenómenos del mundo real.
Recientemente, el presentador del National Public Radio (NPR) Marketplace, Kai Ryssdal, se puso en la piel del presidente de los Estados Unidos en 2044; para entonces, el cambio climático había afectado dramáticamente las partes del norte de América del Sur. Dos comandantes militares retirados guiaron a Ryssdal para tomar decisiones en este escenario. En este escenario particular, Venezuela y Colombia se ven gravemente afectadas por sequías, seguidas de inundaciones en esta simulación. Se necesita ayuda humanitaria, mientras que la frontera sur de Estados Unidos requiere apoyo logístico y policial adicional. Mientras tanto, China está enviando barcos hospitales y un portaaviones al Mar Caribe para ampliar su influencia en la región.
El ejército estadounidense ha utilizado este tipo de escenarios de juegos de guerra durante décadas, pero en los últimos años ha incorporado desafíos derivados de los efectos del cambio climático. Desde 2021, el Departamento de Defensa de EE. UU. está capacitando a líderes militares en juegos de guerra climáticos.
La situación de juego de guerra representada es hipotética pero concebible. Tales esfuerzos de juegos de guerra aprovecharán cada vez más la IA y los entornos virtuales para diseñar y ajustar simulaciones para representar diferentes escenarios que desafíen a los tomadores de decisiones, y los juegos de guerra militares serán solo una de las muchas aplicaciones que se beneficiarán de los gemelos digitales. Se pueden simular entornos de mercado competitivos, situaciones de desastre y desafíos logísticos para permitir que estrategas, trabajadores de socorro y especialistas operativos mejoren sus habilidades y se capaciten para posibles situaciones de crisis.
Los esfuerzos mencionados anteriormente para crear gemelos digitales de los océanos y el planeta contribuirán al realismo y la comprensión. El caso de uso para conectar representaciones precisas de la dinámica ambiental, los juegos de guerra y la planificación de escenarios es obvio. La aplicación de gemelos digitales en la toma de decisiones y el desarrollo de estrategias será más común en el futuro.
Martín Schwirn es el autor de Pequeños datos, grandes disrupciones: cómo detectar señales de cambio y gestionar la incertidumbre (ISBN 9781632651921). También es asesor principal de previsión estratégica en Business Finland, ayudando a empresas emergentes y ya establecidas a encontrar su posición en el mercado del mañana..