大学物理 ›› 2025, Vol. 44 ›› Issue (4): 6-.doi: 10.16854/j.cnki.1000-0712.240250
颜子翔,吴 玥,谢桂今,高 健,杨胡江,肖井华
YAN Zixiang, WU Yue, XIE Guijin, GAO Jian, YANG Hujiang, XIAO Jinghua
摘要: 数字孪生(Digital Twin, DT)通过创建物理实体的数字化虚拟副本,实现对系统当前状态的重现及未来行为的预测,在非线性物理实验教学中具有显著应用潜力. 本研究针对大学物理实验课程中的非线性力学系统——混沌扭摆,开发了一套基于储备池计算(Reservoir Computing, RC)的扭摆数字孪生系统. 通过对比系统数字副本的相图重现相似度δR及轨迹预测时长TP,验证了该系统具备重现混沌扭摆实时状态与预测其运动规律这两大能力. 本研究开发的数字孪生系统对其它实验教学存在着一定借鉴意义,同时为数智化实验教育的实践提供了一种可行途径.