基于数字孪生的发酵工艺优化(2)

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2022-03-16 10:11:38
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关于数字孪生这个概念,我们此前介绍过相关的定义,并且开发了针对溶氧过程的应用案例。经过几轮功能开发与技术迭代,该数字孪生模拟器现已支持同时对溶氧、底物消耗、微生物生长和传热过程进行模拟。对于生物过程来说,数字孪生就是基于计算机模拟基础理论,对生化反应及配套装备建立模型,并将其嵌入至控制系统或者数据管理系统中,进而实现与物理实体的双向数据通讯。从这个意义来说,仅对单一因素进行模拟显然是远远不够的,需要结合多项传感器数据,并考虑它们对发酵过程的联合影响。但模型的复杂程度和运算量也会因此而呈指数增加。为此,我们使用C++开发了数字孪生模拟计算方法库-pyrex。相比于脚本类语言,其运算效率可以成倍提升,适合高速运行对未来将要发生的情况进行预测。该库在不久的将来也会以开放使用的形式和大家见面,这将是迪必尔践行共创数据驱动型生物产业的又一举动。今天,我们先分享一个在多因素影响情况下,数字孪生动态数学模型的应用案例。这个案例将使用基于Python的网页应用调用pyrex核心算法来实现。当前版本已经满足通过虚拟实验对初学者或操作人员进行发酵工艺基本操作的培训。程序内置的标准PID控制器,甚至可以用来进行控制优化。
生物技术正在促进你我生活质量的提高。作为先进生物反应器系统开发和供应商,迪必尔生物有义务为发展生命科学,造福人类做贡献。
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