Концептуальні основи створення цифрових двійників пошкоджених об’єктів інфраструктури
DOI:
https://doi.org/10.32347/2412-9933.2026.65.173-180Ключові слова:
цифровий двійник, AI-агентна система, мультимодальна взаємодія, динамічна верифікація, пошкоджені об’єкти, інтегровані інформаційні системиАнотація
Досліджено проблематику інтеграції цифрових двійників, AI-агентних систем та мультимодальної взаємодії людини з комп’ютером у задачах моніторингу та динамічної верифікації стану пошкоджених об’єктів інфраструктури. Актуальність роботи зумовлена зростанням складності сучасних інфраструктурних систем, необхідністю оперативного реагування на пошкодження, фрагментарністю інформаційних потоків у кризових умовах та підвищеними вимогами до достовірності, прозорості й обґрунтованості управлінських рішень. Традиційні підходи до моніторингу не забезпечують достатнього рівня інтеграції різнорідних джерел даних і адаптивності до змін середовища, що зумовлює потребу у застосуванні інтелектуальних кіберфізичних рішень. Здійснено систематизацію сучасних наукових підходів до побудови цифрових двійників для цивільної інфраструктури, проаналізовано роль AI-агентних механізмів у координації аналітичних процедур та узагальнено концептуальні основи та тенденції розвитку мультимодальної взаємодії в інтелектуальних інформаційних системах. Особливу увагу приділено формуванню архітектурної структури створення цифрового двійника пошкодженого об’єкта на основі інтеграції сенсорних, візуальних, геопросторових і експертних даних із подальшою їх синхронізацією, нормалізацією, структурною прив’язкою та процедурою динамічної верифікації. Результатом дослідження є формування концептуальних основ інтегрованої системи, у якій цифровий двійник виступає ядром інформаційної моделі об’єкта, AI-агентна система забезпечує адаптивну аналітичну підтримку, координацію процесів обробки та узгодження даних, а мультимодальна взаємодія створює людино-орієнтований механізм включення експерта до контуру системи прийняття рішень. Визначено ключові проблемні аспекти, пов’язані з достовірністю цифрових моделей в умовах невизначеності, міжагентною координацією в розподілених середовищах, пояснюваністю аналітичних результатів, синхронізацією модальностей взаємодії та стандартизацією архітектур інтеграції. Узагальнення проведеного дослідження дозволяє стверджувати, що інтеграція цифрових двійників, AI-агентних технологій і мультимодальної взаємодії формує концептуальні передумови для підвищення стійкості, масштабованості, адаптивності та ефективності управління розвитком складних інфраструктурних об’єктів у динамічному та невизначеному середовищі.
Посилання
Huzaifa, A. J. (2023). Predictive maintenance of heat exchangers using digital twin models systematic literature review. ADIPEC, Abu Dhabi, UAE, 2–5 October 2023. URL: https://doi.org/10.2118/216700-ms
Kerrouchi, S., Aghezzaf, E.-H., & Cottyn, J. (2024). Production digital twin: a systematic literature review of challenges. International Journal of Computer Integrated Manufacturing, 1–26. URL: https://doi.org/10.1080/0951192x.2024.2314792
Schank, M. (2023). Modeling platform and data infrastructure. In Digital Transformation Success (pp. 215–233). Berkeley, CA. URL: https://doi.org/10.1007/978-1-4842-9816-9_10
Rasheed, A., San, O., & Kvamsdal, T. (2020). Digital twin: Values, challenges and enablers from a modeling perspective. IEEE Access, 8, 21980–22012. URL: https://doi.org/10.1109/access.2020.2970143
Dolhopolov, S., et al. (2025). Explainable artificial intelligence for multimodal sentiment analysis in revitalization project management. Radioelektronni i kompiuterni systemy, 2025(4), 95–111. URL: https://doi.org/10.32620/reks.2025.4.07
Terenchuk, S., Pasko, R., Bosenko, I., Buhrov, A., Yaschenko, A., & Volokh, B. (2023). Ontology formation of support system for restoration of buildings, property and infrastructure objects. 2023 IEEE 4th KhPI Week on Advanced Technology (KhPIWeek). URL: https://doi.org/10.1109/khpiweek61412.2023.10313006
Lazaro, M. J., et al. (2021). A review of multimodal interaction in intelligent systems. In Human-Computer Interaction. Theory, Methods and Tools (pp. 206–219). Cham. URL: https://doi.org/10.1007/978-3-030-78462-1_15
Chernyshev, D., et al. (2022). Integration of building information modeling and artificial intelligence systems to create a digital twin of the construction site. 2022 IEEE 17th International Conference on Computer Sciences and Information Technologies (CSIT). URL: https://doi.org/10.1109/csit56902.2022.10000717
Sun, Z., et al. (2024). Approach towards the development of digital twin for structural health monitoring of civil infrastructure: A comprehensive review. Sensors, 25(1), 59. URL: https://doi.org/10.3390/s25010059
Yogeswaranathan, K., & Collier, R. (2024). The role of multi-agents in digital twin implementation: Short survey. ACM Computing Surveys. URL: https://doi.org/10.1145/3697350
Yoon, S., Song, J., & Li, J. (2025). AI agent-based intelligent digital twins for building operations and maintenance. Journal of Building Engineering, 112802. URL: https://doi.org/10.1016/j.jobe.2025.112802
Dritsas, E., et al. (2025). Multimodal interaction, interfaces, and communication: A survey. Multimodal Technologies and Interaction, 9(1), 6. URL: https://doi.org/10.3390/mti9010006
Honcharenko, T. A. (2022). Modern information technologies for modeling the urban environment and developing digital twins of urban objects. Upravlinnia rozvytkom skladnykh system, 51, 87–93. URL: https://doi.org/10.32347/2412-9933.2022.51.87-93 [in Ukrainian]
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2026 Олексій Олегович Мацієвський, Ігор Анатолійович Ачкасов, Ігор Валерійович Босенко
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
