在現今數碼時代，運算速度及能源效益極為重要。香港都會大學（都大）科技學院的研究團隊開發了一套創新算法，能維持數字孿生（又稱數碼分身）的準確性（digital twin fidelity），同時有效節省於邊緣運算網絡的能源使用。這項研究有助提升自動駕駛、智慧城市及物聯網等應用的實時數據處理。

此項研究由科技學院助理教授付雅茹博士帶領進行，於電機電子工程師學會全球通訊年會2024（Institute of Electrical and Electronics Engineers Global Communications Conference 2024，IEEE GLOBECOM 2024）中取得最佳論文獎。

數字孿生是現實世界實體或系統的虛擬模型，通過對現實世界的實體或系統實時監控及互動，實現智能物聯網的應用。

為了維持孿生的準確性，精準反映現實實體的情況，以及提升運算速度與效率，數字孿生模型往往被設置於邊緣運算網絡的伺服器中進行數據處理。由於這些伺服器更貼近數據來源，數字孿生可與實體進行頻繁的數據同步，以維持準確性，但代價是能源增加。

為了保持數字孿生的實時更新，同時不會造成高能耗成本，付博士與團隊便研發出一套新算法，在運算速度及能源消耗兩者當中取得平衡。

團隊就新算法進行多項測試，並與傳統情況做比較，發現當系統具有40個伺服器，並於每個時段都遷移數字孿生時，運用新算法可以明顯節省能耗72.5%。

他們同時為簡單應用場景提供了解決方案，並針對數字孿生邊緣網絡的長期使用，提出了一套輕量級算法，以便處理對延遲及能耗敏感的情況。

是次研究成果對6G研究及相關應用尤為重要，付博士說：「我們相信研究能惠澤多個領域，如數字孿生驅動的無線網絡、自動駕駛、擴增實境、智慧城市和物聯網網絡。」

付博士與團隊於2024年12月在南非舉行的電機電子工程師學會全球通訊年會2024（IEEE GLOBECOM 2024）中，發表這項研究，並奪得最佳論文獎。她補充道：「這個獎項對我們研究團隊來說是重要的嘉許。我們將繼續研究數字孿生及邊緣運算網絡的領域，致力為未來的標準化和實際應用作出貢獻。」

展望將來，付博士期望開發一個數字孿生於邊緣網絡的原型，為各種實際應用的場景提供方案。

付博士是論文的通訊作者，曾於付博士團隊中擔任研究助理的郭永娜博士是第一作者。其他合作者包括來自奧斯陸大學及新加坡科技設計大學的研究員。