平行系统是由一个自然的现实系统和与其相对应的一个或多个虚拟或理想的人工系统构成的共同系统。通过构建与实际系统相匹配的软件定义模型——人工系统,利用在线学习、离线计算和虚实互动,使人工系统成为可试验的“社会实验室”。通过这种方式,平行系统能够为实际系统的运行提供“借鉴”、“预估”和“引导”,为企业管理运作提供高效的科学决策和指导。
平行系统由
中国科学院自动化研究所王飞跃研究员在2004年提出的《平行系统方法与复杂系统的管理和控制》一文中首次提出。该系统采用了复杂系统研究的“多重世界”观点,即将模型视为实际复杂系统的一种可能的替代形式和另一种可能的实现方式。实际复杂系统只是可能出现的现实中的一种,其行为与模型的行为虽然“不同”但却是“等价”的。
随着
计算机和个人PC以及智能手机的普及,计算机内部的空间以及计算机互联产生的网络空间逐渐成为一个与现实空间“平行共生”的“真实”虚拟空间。在这个虚拟空间中,传统物理世界中的时间和空间被大大压缩,信息以“
光速”传播,新的
信息技术、计算手段的出现,使得大规模研究人类行为
动力学成为可能。然而,人类行为的不定性、多样性、复杂性极大地增加了复杂系统研究的难度。
王飞跃教授在
司马贺对于复杂系统分析的基础上,提出了“人工社会、计算实验、平行系统”为一体的方法体系。他认为,为了有效解决现实实际系统的突现性、不稳定性、非线性、不确定性的问题,需要引入一个与现实世界平行的人工世界来处理。这个人工世界就像是复杂系统的“
虚数”空间,可以通过在
计算机内部的虚拟空间中构建人工系统,借助计算实验的手段,观察并预测策略对系统行为的影响,评估策略效果,然后再将策略投入到实际系统中,引导实际系统行为靠近人工系统行为,达到预期目标。
平行系统自提出以来,已经在多个领域得到了广泛应用,包括但不限于交通与物流系统、农业制造系统、人口动态管理和控制系统、社会
经济系统、模拟战争系统等。通过设计各种软件定义的对象、过程及系统并构造相应的人工社会系统与实际社会系统组成平行系统,将其应用于实际复杂社会系统的管理与控制,可为“全面、综合、可持续的科学发展观”提供一种可行的分析和评估方法,为将来的数字化社会和数字化政府管理奠定基础。
西门子股份公司提出的“数字化双胞胎”理念,以及
通用电气的数字双胞胎技术,都是平行系统在工业领域的具体实践。这些技术通过创建虚拟的企业镜像,实现了整个过程的虚拟化和数字化,帮助企业发现潜在问题、激发创新思维、不断追求优化进步。
随着人工智能技术的发展,尤其是AlphaGo在围棋比赛中的胜利,显示了在虚拟网络空间中,流动的信息与思想瞬间可到达世界的任何一个角落,链接到任何一个可以联网的个体。王飞跃教授对未来社会的构想,即每个人都有一个在网络空间中的虚拟形象,这些虚拟的形象将成为人类自身的扩展,形成虚实互动、互生、互存的平行社会。