Human Digital Twins – ist das die Zukunft der Menschheit?

Digitale Zwillinge bringen uns schnell dem Ziel näher, Fabriken und Lieferketten besser zu modellieren und unter Stress zu testen, um ein höheres Maß an Widerstandsfähigkeit zu erreichen. Doch ein Faktor wird dabei meist außer Acht gelassen: der Mensch!

Digitale Zwillinge sind viel mehr als CAD-Bilder. Sie enthalten und reagieren auf Dateneingaben und gehen dabei von einem Zustand in einen anderen über. In einem Fertigungskontext könnte dies ein Zwilling einer Maschine oder Produktionslinie sein, in den ich Daten eingebe, um zu simulieren, was unter verschiedenen Belastungen passiert.

Digitale Zwillinge sind in Sektoren wie der Fertigung bereits gut etabliert, wo sie zur Überwachung, Diagnose und Prognose eingesetzt werden, um die Leistung und Auslastung von Anlagen zu optimieren, Ausfälle von Geräten vorherzusagen oder den Bestand in der Lieferkette zu ermitteln, wobei der Mensch kein dynamischer Teil des Modells ist. Andererseits ermöglicht das Metaversum dem Menschen, dynamisch in Umgebungen zu interagieren, die aus digitalen Bildern bestehen – z. B. Möbel, Autos, Bilder von Produkten -, ohne jedoch den Zustand dieser Objekte ändern zu können.

In einer Metaverse-Umgebung können Sie die physische Anordnung der Geräte an ihrem Standort in der Fabrik sehen – höchstwahrscheinlich auf der Grundlage einer CAD-Zeichnung – und um sie herumgehen. Aber wir wären nicht in der Lage, irgendetwas zu „bedienen“, weil wir nur CAD-Bilder betrachten und nicht auf die Daten zugreifen oder sie aktualisieren können.

Setzt man einen digitalen Zwilling in ein Metaversum ein, so entsteht eine „Metafabrik“, in der die Menschen die Maschinen und Systeme, aus denen die Fabrik besteht, erleben und mit ihnen arbeiten können. Eine Metafabrik würde digitale Zwillinge lebendiger machen, weil Menschen ein enorm wichtiger Aspekt jedes Systems sind. Anders ausgedrückt: Es ist nicht wirklich ein Zwilling, wenn kein Mensch darin vorkommt.
Um die Beziehungen und Verbindungen zwischen Menschen, Gütern, Wirtschaft und Gesellschaft abzubilden, müssen wir Methoden entwickeln, die eine Simulations-, Vorhersage- und Entscheidungsfindungsumgebung zur Lösung vielfältiger und komplexer sozialer Probleme bieten.

Den theoretischen Möglichkeiten sind hier kaum Grenzen gesetzt. Das Projekt Destination Earth der Europäischen Weltraumorganisation zielt darauf ab, ein genaues digitales Modell der Erde zu entwickeln, um die Wechselwirkung zwischen Naturphänomenen und menschlichen Aktivitäten zu überwachen und vorherzusagen.

Aber das ist nur ein Anfang. Durch die Kombination von PLM (Produktlebenszyklusmanagement), intelligenter Gesundheitsfürsorge und der Entwicklung anderer verwandter Technologien wie Data Mining, Datenfusionsanalyse, künstliche Intelligenz, insbesondere Deep Learning und Humaninformatik wird das Konzept des erweiterten digitalen Zwillings als Grundlage des Konzepts des menschlichen digitalen Zwillings (Human Digital Twin, HDT) zunehmend möglich. Es wird Feedback-Informationen wie Diagnosen, Vorhersagen oder andere Vorschläge liefern und letztlich eine Zwei-Wege-Kommunikation zwischen den beiden ermöglichen. Das Modell des Augmented Digital Twin erweitert das Konzept des Digitalen Zwillings und kann verwendet werden, um die Beziehung zwischen dem physischen Raum und dem Cyberspace umfassend zu beschreiben.

Der menschliche digitale Zwilling wird eine Reihe von Merkmalen aufweisen:

• Jeder Mensch in der realen Welt hat einen entsprechenden HDT im Cyberspace gespeichert. Jeder davon hat einen eindeutigen Index, der als ID verwendet werden kann und auch als Konto zum Einloggen in den HDT genutzt werden kann.
• Sobald ein Mensch geboren wird, wird sein HDT (unter der Annahme, dass es sich um einen Mann handelt) von einer qualifizierten Person erstellt, bei der es sich um einen Arzt, seine Eltern oder andere Experten in einem Krankenhaus oder anderen Einrichtungen handeln kann. Es wird das ganze Leben der Person begleiten. Die nächsten Generationen des Kindes werden einige seiner biologisch-genetischen Merkmale erben. Und natürlich erbt er auch biologisch-genetische Merkmale von seinen Vorfahren.
• Jede reale Person und der entsprechende menschliche digitale Zwilling würden sich synchron verändern. Alle Veränderungen der Person selbst werden in den Cyberspace übertragen, und der Menschliche Digitale Zwilling wird sich entsprechend verändern.
• Einige Attribute der realen Person, wie z. B. Alter und Größe, werden auf natürliche Weise und allmählich zunehmen, und gleichzeitig wird der Menschliche Digitale Zwilling nach dem Gesetz des menschlichen Wachstums ebenfalls „wachsen“, was durch die Informationen, die von seinem realen Gegenstück kommen, korrigiert werden kann.
• Alle Arten von Sensordaten, die am Körper getragen werden können, wie Gewicht, Blutdruck, Puls, Herzfrequenz, Atmung, Blutzucker, Bewegungsumfang und emotionale Veränderungen, werden über die Kommunikationstechnologie an den Human Digital Twin gesendet.

Der Mensch ist ein komplexes Wesen und im Cyberspace nur schwer darstellbar. Modellierung, Datenanalyse und Datenfusion erfordern viel mehr Wissen als bei der Konstruktion eines digitalen Zwillings.

Was können wir mit menschlichen digitalen Zwillingen noch erreichen? Zum einen können digitale Zwillinge mit der Persönlichkeit und den Merkmalen einzelner Menschen so reagieren, als wären sie die echten Menschen, wenn sie von anderen im Cyberspace angesprochen werden. Umgekehrt kann der Digitale Zwilling, wenn er autonom handeln darf, auch auf andere zugehen. Ein Treffen zwischen Digitalen Zwillingen kann zum Beispiel nützlich sein, um Gruppenintelligenz zu entwickeln, da es Ihnen ermöglicht, sofort eine Vereinbarung zu treffen, indem Sie ein breites Spektrum an Persönlichkeiten und Fachwissen mischen, ohne dass Sie Menschen in der realen Welt befragen müssen, und Sie können Dinge wie die Visualisierung von Trends im Denken der Gruppe in Echtzeit tun.

Mit Hilfe des Digitalen Zwillings können Sie den Bereich menschlicher Aktivitäten von der realen Welt auf den Cyberspace ausdehnen. Im Cyberspace verhält sich der Digitale Zwilling so, als wäre er die Person selbst, was es möglich macht, einen leistungsstarken persönlichen Assistenten zu schaffen, der im Namen der realen Person arbeitet. Die Tatsache, dass ein Digitaler Zwilling dupliziert werden kann, bedeutet, dass es auch möglich ist, an mehreren Orten gleichzeitig zu arbeiten.

Digitale Zwillinge können auch dazu verwendet werden, mit Menschen zu kommunizieren, die derzeit nicht existieren, wie z. B. Verstorbene, um Wissen und Erfahrungen zu sammeln. So können Sie beispielsweise mit Ihrem vergangenen und zukünftigen Ich in Dialogen kommunizieren, die in der realen Welt nicht möglich wären. Diese Dialoge können zur Förderung der Selbsterkenntnis, zur Wiederentdeckung der eigenen Person, zur Gewinnung von Ideen usw. sowie zur persönlichen Entscheidungsfindung genutzt werden.

Sie können Digitale Zwillinge auch als Schnittstelle im Cyberspace verwenden. Sie können zum Beispiel ein Derivat Ihres eigenen Digitalen Zwillings schaffen, das mit Fähigkeiten ausgestattet ist, die Sie nicht besitzen (z. B. Sprachkenntnisse), indem Sie die Fähigkeiten Ihres eigenen Digitalen Zwillings mit denen eines anderen austauschen oder verschmelzen. Sie können diese neu erworbenen Fähigkeiten dann in der realen Welt mit Hilfe verschiedener Geräte nutzen.

Digital Twin Computing besteht nicht nur aus völlig neuen Technologien, sondern nutzt auch verschiedene bestehende Technologien wie Hardware, Software, Netzwerke sowie KI und IoT. Wir müssen einen Querschnitt durch eine Vielzahl von technischen Bereichen betrachten, um ein Gesamtbild zu erhalten. Darüber hinaus müssen wir bei der Nutzung menschlicher digitaler Zwillinge auch nicht-technische Aspekte wie ethische Fragen, die Zuverlässigkeit von Simulationsergebnissen und den Schutz der Privatsphäre eingehend prüfen.

Um dies zu erreichen, brauchen wir die Zusammenarbeit von Experten aus verschiedenen Forschungs- und Technologiebereichen, einschließlich der Sozial- und Geisteswissenschaften, der Naturwissenschaften, der angewandten Chemie und der interdisziplinären Bereiche – entweder sie selbst oder ihrem Humanen Digitalen Zwilling!