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Reference / Positioning

A digital twin of the collaboration

r-io keeps a model of a collaboration (the organizations, their people and resources, their objectives, the risks they face and the plan they follow) in step with the field, projects it into the future, acts back on the field through a deduced plan, and shows what changes with and without that action. This page explains each of these properties and where the Orleans Flood Crisis and Barbecue scenarios show it.

01 · Definition

What is twinned, and what makes it a twin

A model fed by hand is a digital model. When the field updates the model on its own, the model becomes a digital shadow. It becomes a digital twin when the loop also goes back: what the model concludes changes the field, and the change is measured again (Kritzinger et al., 2018).

r-io does not model the Loire, a bridge or a barbecue as physical systems. It models the collaboration around them: the actors and their roles, the resources and their states, the objectives, the risks and actualities that threaten them, and the process deduced to treat them. The field reaches this model through sensors, CEP rules and 2L rules; the model reaches the field through tasks given to people.

PropertyWhat r-io doesWhere
Synchronized stateSensor measures and task outcomes update the knowledge space continuously; rules turn them into risks, actualities and states; the supervision compares the field with the expected world of the plan.sensors, CEP, 2L, r-iota supervision
Projection into the futureForecasts and trajectories are replayed through the rules of the model into a projected space: what may appear, when, and how long it may last.forecasts, extrapolation, r-iota Forecast tab
Loop back to actionA new alert, on the field or foreseen, starts a deduction; the solution is deployed, or grafted into the running process, without waiting for an operator.r-iota auto mode, process engine, r-io4U
With and without actionThe same situation is compared with and without the plan: before the decision (time race) and after it (runs of the same scenario, compared moment by moment).Time race card, r-iosemit RUNS
02 · The loop

From the field to the plan and back

The loop of the digital twin of the collaborationThe field sends measures and task outcomes to the knowledge space, where rules derive risks, actualities and states. The supervision of r-iota compares the field with the expected world and with the projected space, fed by forecasts and trajectories. Its alerts start a deduction, whose solution is run by the process engine, which gives tasks to the people of the field. Knowledge spacerisks · actualities · states Supervisionfield · expected · foreseen Deductionobjectives · actors · solution Process enginetasks · moves · graft Fieldsensors · people · r-io4U Projected spaceforecasts · trajectories measures, task outcomes rules (CEP, 2L) alerts solution tasks to people deadlines, waits

The plain arrows are the loop that runs on the field. The dashed ones come from the projected space: the same rules played on what is foreseen, used by the supervision (alerts Foreseen) and by the deduction (deadlines, durations of the waits).

03 · Synchronized

A state kept in step with the field

Orleans, act 1: the level of the Loire at 4.1 m brings the flood risk of the George-V bridge to 80 %: r-iota raises a sure alert.
Orleans, act 1: the level of the Loire at 4.1 m brings the flood risk of the George-V bridge to 80 %: r-iota raises a sure alert.
04 · Projected

Seeing ahead: forecasts and extrapolation

r-io looks ahead in two ways. Where someone publishes a forecast (a hydrological service for a river), r-io replays it through its rules. Where no one can (no one can publish in advance where a child will walk), it extrapolates the trajectory of what moves.

Forecasts

Orleans, act 2: the Forecast tab of r-iota projects the flood at 20:00 on all the forecast curves, released at the earliest on the next day at 22:00.
Orleans, act 2: the Forecast tab of r-iota projects the flood at 20:00 on all the forecast curves, released at the earliest on the next day at 22:00.

Extrapolation

r-iota during the third run: under the supervision bar, the Time race card. Henri reaches the barbecue in 48 s, and the action of the plan ends 39 s before him (In time · 39 s ahead); one move is in progress.
r-iota during the third run: under the supervision bar, the Time race card. Henri reaches the barbecue in 48 s, and the action of the plan ends 39 s before him (In time · 39 s ahead); one move is in progress.
05 · Projected decisions

Deciding on the projected future

The three acts of Orleans play the same flood. Without forecast (act 1), r-io only reacts to the measures: the preventive closure is deduced at 18:00, the flood comes at 20:00 before it ends, the corrective takes over and its waits keep their modelled interval of 6 to 24 hours. With the forecasts (act 2), the same deduction sees the flood two hours ahead and refuses the preventive closure, whose main task would end at 20:47; the forecast of midnight then gives the waits a projected end and the expected duration of the plan goes from an interval to a precise value.

Act 2: the preventive procedure would end its main task at 20:47, after the projected flood at 20:00; only the corrective procedure is possible.
Act 2: the preventive procedure would end its main task at 20:47, after the projected flood at 20:00; only the corrective procedure is possible.
Act 2, after the forecast of midnight: the waits are projected and the expected duration becomes precise.
Act 2, after the forecast of midnight: the waits are projected and the expected duration becomes precise.

In act 3 a preventive closure alone is deployed on the first forecast. When the revised forecast projects the flood itself, the supervision raises a Foreseen alert: the running plan does not treat it. r-io deduces again from what was done and grafts the corrective procedure into the running process, without stopping it; the grafted procedure starts when the flood really comes.

Act 3, at 12:00: the projected flood is not treated by the supervised solution (alert Foreseen).
Act 3, at 12:00: the projected flood is not treated by the supervised solution (alert Foreseen).
Act 3: the changes to the running process, the corrective grafted as a sub-process started by its trigger.
Act 3: the changes to the running process, the corrective grafted as a sub-process started by its trigger.
06 · Closed loop

The loop closed: auto mode and extrapolation

In Orleans the operator decides. In the auto mode of the r-iota supervision, each new alert is treated without a human: r-iota deduces a solution and deploys it; when a solution is already running, the new treatment is grafted into it as an immediate branch; the tasks go to the closest available actor. The auto mode can act always, or only when an alert is due within a set horizon; Extrapolate the trajectories lets it act on what is coming, not only on what is there.

The Barbecue scenario plays the same story three times. A child, Henri, walks to a lit barbecue, then to an open pool; the scenario only reads the field to choose its tracks, so what r-iota does changes the ending:

Auto mode: Julie gets Henri out of the water, then starts the cardiac massage added to the running solution.
Auto mode: Julie gets Henri out of the water, then starts the cardiac massage added to the running solution.
With extrapolation: Henri is still far from the barbecue, the risk is already at 72 % and the path of Paul to the barbecue is drawn.
With extrapolation: Henri is still far from the barbecue, the risk is already at 72 % and the path of Paul to the barbecue is drawn.
07 · What if

With and without action

The runs without supervision (A) and with extrapolation (B) compared: the risk, the deduction, the solution and the barbecue put out only in B, the burn only in A.
The runs without supervision (A) and with extrapolation (B) compared: the risk, the deduction, the solution and the barbecue put out only in B, the burn only in A.
08 · Features

The features of a digital twin, and where they are shown

The features expected of a digital twin, what r-io does for each, and the use case that shows it.

FeatureDescriptionShown by
Field synchronizationMeasures of sensors and outcomes of tasks update the model continuously, with no manual input.Orleans (level of the Loire) · Barbecue (thermal, cover, GPS, heart rate)
Model of the twinned systemActors, roles, resources, objectives, functions and their links, in a governed graph shared by every application.Orleans · Barbecue
States of the assetsEach resource has states deduced from the field (On, Off, Open, On fire, Wet, Dead), with a 2D shape and a 3D model per state.Barbecue
Interpretation into factsCEP and 2L rules turn measures into danger zones, risks by thresholds and actualities.Orleans (flood risk 0.2, 0.5, 0.8, then the flood) · Barbecue (zones, burn, drowning, bradycardia)
2D and 3D viewsThe field and the plan on a map, a 2D plan and a 3D scene: zones, resources, moves.Orleans (map, danger zone of the bridge) · Barbecue (3D scene of the garden)
AlertsA problem becomes an alert when it is active, or when a risk passes the threshold of the supervision (50 % by default).Orleans act 1 (risk at 80 %) · Barbecue run 2, run 3
Monitoring of the planThe expected world of the deployed plan is compared with the field; strategies measure the deviation.Orleans act 1, act 2, act 3 · Barbecue run 2, run 3
ForecastsPublished forecasts (ensembles of curves) are replayed through the rules into a projected space.Orleans act 2, act 3
ExtrapolationThe trajectory of a moving resource is extended to the danger zones it heads to, with the time of arrival.Barbecue, run 3
Supervision of the projected futureThe running plan is compared with the projected world: alert Foreseen when a projected problem is not treated.Orleans, act 3
Decision supportA plan is deduced from the objectives, the functions and the actors available, with its indicators (duration, cost, strain).Orleans act 1, act 2, act 3 · Barbecue run 2, run 3
Decision on the projected futureThe deduction checks the preventive against the projected deadline and projects the end of the waits.Orleans, act 2
Action on the fieldThe plan runs in the process engine; tasks go to people (r-io4U, To Do List), moves are drawn and followed.Orleans act 1, act 2, act 3 · Barbecue run 2, run 3
Adaptation at runtimeThe running process is changed without stopping it: deduction from what was done, then graft.Orleans, act 3 · Barbecue, run 2
Closed loopEach new alert is deduced and deployed without an operator (auto mode), always or when its deadline is close.Barbecue run 2, run 3
What if, before decidingThe arrival of the danger is set against the end of the action of the plan: in time or too late.Barbecue (Time race card)
With and without action, after the factThe same scenario is played with different settings and the runs are compared moment by moment.Barbecue (RUNS, Compare) · Orleans (act 1 against act 2)
History and replayWhat happened is kept and can be played again: restart from a checkpoint, replay of a run with its settings, video of the run.Barbecue (Restart, Replay, videos)
Simulation of the fieldr-iosemit plays measures, forecasts and the work of people, and chooses its tracks by reading the field only.Orleans · Barbecue
Time controlEach use case has its own clock, which a scenario can drive (×1440, pause, restart).Orleans · Barbecue

Guided scenarios: Orleans, act 1 · act 2 · act 3 · Henri at the barbecue. Each one is a sheet of the release plan, replayed before a release.

09 · Scope

What the twin covers

Référence / Positionnement

Un jumeau numérique de la collaboration

r-io tient un modèle d’une collaboration (les organisations, leurs personnes et leurs ressources, leurs objectifs, les risques qu’elles affrontent et le plan qu’elles suivent) au pas du terrain, le projette dans le futur, agit en retour sur le terrain par un plan déduit, et montre ce qui change avec et sans cette action. Cette page explique chacune de ces propriétés et où les scénarios Orleans Flood Crisis et Barbecue la montrent.

01 · Définition

Ce qui est jumelé, et ce qui en fait un jumeau

Un modèle alimenté à la main est un modèle numérique. Quand le terrain met le modèle à jour tout seul, le modèle devient une ombre numérique. Il devient un jumeau numérique quand la boucle revient aussi : ce que le modèle conclut change le terrain, et le changement est mesuré à nouveau (Kritzinger et al., 2018).

r-io ne modélise pas la Loire, un pont ou un barbecue comme des systèmes physiques. Il modélise la collaboration autour d’eux : les acteurs et leurs rôles, les ressources et leurs états, les objectifs, les risques et les actualités qui les menacent, et le processus déduit pour les traiter. Le terrain atteint ce modèle par les capteurs, les règles CEP et les règles 2L ; le modèle atteint le terrain par les tâches confiées aux personnes.

PropriétéCe que fait r-ioOù
État synchroniséLes mesures des capteurs et les issues des tâches mettent à jour l’espace de connaissance en continu ; les règles en tirent des risques, des actualités et des états ; la supervision compare le terrain au monde attendu du plan.capteurs, CEP, 2L, supervision r-iota
Projection dans le futurLes prévisions et les trajectoires sont rejouées par les règles du modèle dans un espace projeté : ce qui peut apparaître, quand, et pour combien de temps.prévisions, extrapolation, onglet Forecast de r-iota
Retour vers l’actionUne nouvelle alerte, sur le terrain ou prévue, lance une déduction ; la solution est déployée, ou greffée dans le processus en cours, sans attendre un opérateur.mode auto de r-iota, moteur de processus, r-io4U
Avec et sans actionLa même situation est comparée avec et sans le plan : avant la décision (course contre la montre) et après (runs du même scénario, comparés moment par moment).carte Time race, RUNS de r-iosemit
02 · La boucle

Du terrain au plan, et retour

La boucle du jumeau numérique de la collaborationLe terrain envoie les mesures et les issues des tâches à l’espace de connaissance, où les règles en tirent risques, actualités et états. La supervision de r-iota compare le terrain au monde attendu et à l’espace projeté, alimenté par les prévisions et les trajectoires. Ses alertes lancent une déduction, dont la solution est exécutée par le moteur de processus, qui confie les tâches aux personnes du terrain. Espace de connaissancerisques · actualités · états Supervisionterrain · attendu · prévu Déductionobjectifs · acteurs · solution Moteur de processustâches · déplacements · greffe Terraincapteurs · personnes · r-io4U Espace projetéprévisions · trajectoires mesures, issues des tâches règles (CEP, 2L) alertes solution tâches aux personnes échéances, attentes

Les flèches pleines sont la boucle qui tourne sur le terrain. Les pointillées viennent de l’espace projeté : les mêmes règles jouées sur ce qui est prévu, utilisées par la supervision (alertes Foreseen) et par la déduction (échéances, durées des attentes).

03 · Synchronisé

Un état tenu au pas du terrain

Orléans, acte 1 : la Loire à 4,1 m porte le risque de crue du pont George-V à 80 % : r-iota lève une alerte sûre.
Orléans, acte 1 : la Loire à 4,1 m porte le risque de crue du pont George-V à 80 % : r-iota lève une alerte sûre.
04 · Projeté

Voir devant : prévisions et extrapolation

r-io regarde devant de deux façons. Là où quelqu’un publie une prévision (un service hydrologique pour une rivière), r-io la rejoue par ses règles. Là où personne ne le peut (personne ne peut publier à l’avance où un enfant va marcher), il extrapole la trajectoire de ce qui bouge.

Prévisions

Orléans, acte 2 : l’onglet Forecast de r-iota projette la crue à 20:00 sur toutes les courbes de prévision, retirée au plus tôt le lendemain à 22:00.
Orléans, acte 2 : l’onglet Forecast de r-iota projette la crue à 20:00 sur toutes les courbes de prévision, retirée au plus tôt le lendemain à 22:00.

Extrapolation

r-iota pendant le troisième run : sous la barre de supervision, la carte Time race. Henri atteint le barbecue dans 48 s, et l’action du plan finit 39 s avant lui (In time · 39 s ahead) ; un déplacement est en cours.
r-iota pendant le troisième run : sous la barre de supervision, la carte Time race. Henri atteint le barbecue dans 48 s, et l’action du plan finit 39 s avant lui (In time · 39 s ahead) ; un déplacement est en cours.
05 · Décisions projetées

Décider sur le futur projeté

Les trois actes d’Orléans jouent la même crue. Sans prévision (acte 1), r-io ne réagit qu’aux mesures : la fermeture préventive est déduite à 18:00, la crue arrive à 20:00 avant qu’elle soit finie, le correctif prend le relais et ses attentes gardent leur intervalle modélisé de 6 à 24 heures. Avec les prévisions (acte 2), la même déduction voit la crue deux heures à l’avance et refuse la fermeture préventive, dont la tâche principale finirait à 20:47 ; la prévision de minuit donne ensuite une fin projetée aux attentes et la durée attendue du plan passe d’un intervalle à une valeur précise.

Acte 2 : la procédure préventive finirait sa tâche principale à 20:47, après la crue projetée à 20:00 ; seule la procédure corrective est possible.
Acte 2 : la procédure préventive finirait sa tâche principale à 20:47, après la crue projetée à 20:00 ; seule la procédure corrective est possible.
Acte 2, après la prévision de minuit : les attentes sont projetées et la durée attendue devient précise.
Acte 2, après la prévision de minuit : les attentes sont projetées et la durée attendue devient précise.

À l’acte 3, une fermeture préventive seule est déployée sur la première prévision. Quand la prévision révisée projette la crue elle-même, la supervision lève une alerte Foreseen : le plan en cours ne la traite pas. r-io déduit à nouveau à partir de ce qui a été fait et greffe la procédure corrective dans le processus en cours, sans l’arrêter ; la procédure greffée démarre quand la crue arrive vraiment.

Acte 3, à 12:00 : la crue projetée n’est pas traitée par la solution supervisée (alerte Foreseen).
Acte 3, à 12:00 : la crue projetée n’est pas traitée par la solution supervisée (alerte Foreseen).
Acte 3 : les changements du processus en cours, le correctif greffé en sous-processus démarré par son déclencheur.
Acte 3 : les changements du processus en cours, le correctif greffé en sous-processus démarré par son déclencheur.
06 · Boucle fermée

La boucle fermée : mode auto et extrapolation

À Orléans, c’est l’opérateur qui décide. Dans le mode auto de la supervision de r-iota, chaque nouvelle alerte est traitée sans humain : r-iota déduit une solution et la déploie ; quand une solution tourne déjà, le nouveau traitement y est greffé en branche immédiate ; les tâches vont à l’acteur disponible le plus proche. Le mode auto peut agir toujours, ou seulement quand une alerte arrive à échéance dans un horizon réglé ; Extrapolate the trajectories lui permet d’agir sur ce qui arrive, pas seulement sur ce qui est là.

Le scénario Barbecue joue trois fois la même histoire. Un enfant, Henri, marche vers un barbecue allumé, puis vers une piscine ouverte ; le scénario ne fait que lire le terrain pour choisir ses pistes, si bien que ce que fait r-iota change la fin :

Mode auto : Julie sort Henri de l’eau, puis commence le massage cardiaque ajouté à la solution en cours.
Mode auto : Julie sort Henri de l’eau, puis commence le massage cardiaque ajouté à la solution en cours.
Avec extrapolation : Henri est encore loin du barbecue, le risque est déjà à 72 % et le trajet de Paul jusqu’au barbecue est tracé.
Avec extrapolation : Henri est encore loin du barbecue, le risque est déjà à 72 % et le trajet de Paul jusqu’au barbecue est tracé.
07 · Et si

Avec et sans action

Les runs sans supervision (A) et avec extrapolation (B) comparés : le risque, la déduction, la solution et le barbecue éteint en B seul, la brûlure en A seul.
Les runs sans supervision (A) et avec extrapolation (B) comparés : le risque, la déduction, la solution et le barbecue éteint en B seul, la brûlure en A seul.
08 · Fonctionnalités

Les fonctionnalités d’un jumeau numérique, et où elles sont montrées

Les fonctionnalités attendues d’un jumeau numérique, ce que fait r-io pour chacune, et le cas d’usage qui la montre.

FonctionnalitéDescriptionDémontrée par
Synchronisation avec le terrainLes mesures des capteurs et les issues des tâches mettent le modèle à jour en continu, sans saisie.Orléans (niveau de la Loire) · Barbecue (thermique, bâche, GPS, rythme cardiaque)
Modèle du système jumeléActeurs, rôles, ressources, objectifs, fonctions et leurs liens, dans un graphe gouverné partagé par toutes les applications.Orléans · Barbecue
États des actifsChaque ressource a des états déduits du terrain (On, Off, Open, On fire, Wet, Dead), avec une forme 2D et un modèle 3D par état.Barbecue
Interprétation en faitsLes règles CEP et 2L transforment les mesures en zones de danger, en risques par paliers et en actualités.Orléans (risque de crue 0,2, 0,5, 0,8, puis la crue) · Barbecue (zones, brûlure, noyade, bradycardie)
Vues 2D et 3DLe terrain et le plan sur une carte, un plan 2D et une scène 3D : zones, ressources, déplacements.Orléans (carte, zone de danger du pont) · Barbecue (scène 3D du jardin)
AlertesUn problème devient une alerte quand il est actif, ou quand un risque passe le seuil de la supervision (50 % par défaut).Orléans acte 1 (risque à 80 %) · Barbecue run 2, run 3
Suivi du planLe monde attendu du plan déployé est comparé au terrain ; des stratégies mesurent l’écart.Orléans acte 1, acte 2, acte 3 · Barbecue run 2, run 3
PrévisionsLes prévisions publiées (ensembles de courbes) sont rejouées par les règles dans un espace projeté.Orléans acte 2, acte 3
ExtrapolationLa trajectoire d’une ressource qui bouge est prolongée jusqu’aux zones de danger vers lesquelles elle va, avec l’heure d’arrivée.Barbecue, run 3
Supervision du futur projetéLe plan en cours est comparé au monde projeté : alerte Foreseen quand un problème projeté n’est pas traité.Orléans, acte 3
Aide à la décisionUn plan est déduit des objectifs, des fonctions et des acteurs disponibles, avec ses indicateurs (durée, coût, charge).Orléans acte 1, acte 2, acte 3 · Barbecue run 2, run 3
Décision sur le futur projetéLa déduction confronte le préventif à l’échéance projetée et projette la fin des attentes.Orléans, acte 2
Action sur le terrainLe plan s’exécute dans le moteur de processus ; les tâches vont aux personnes (r-io4U, To Do List), les déplacements sont tracés et suivis.Orléans acte 1, acte 2, acte 3 · Barbecue run 2, run 3
Adaptation à l’exécutionLe processus en cours est modifié sans l’arrêter : déduction à partir de ce qui a été fait, puis greffe.Orléans, acte 3 · Barbecue, run 2
Boucle ferméeChaque nouvelle alerte est déduite et déployée sans opérateur (mode auto), toujours ou quand son échéance est proche.Barbecue run 2, run 3
Et si, avant de déciderL’arrivée du danger est mise en face de la fin de l’action du plan : à temps ou trop tard.Barbecue (carte Time race)
Avec et sans action, après coupLe même scénario est joué avec des réglages différents et les runs sont comparés moment par moment.Barbecue (RUNS, Compare) · Orléans (acte 1 face à l’acte 2)
Historique et rejeuCe qui s’est passé est gardé et peut être rejoué : reprise depuis un point de reprise, rejeu d’un run avec ses réglages, vidéo du run.Barbecue (Restart, Replay, vidéos)
Simulation du terrainr-iosemit joue les mesures, les prévisions et le travail des personnes, et choisit ses pistes en ne lisant que le terrain.Orléans · Barbecue
Maîtrise du tempsChaque cas d’usage a sa propre horloge, qu’un scénario peut piloter (×1440, pause, reprise).Orléans · Barbecue

Scénarios guidés : Orléans, acte 1 · acte 2 · acte 3 · Henri au barbecue. Chacun est une fiche du plan de release, rejouée avant une release.

09 · Périmètre

Ce que couvre le jumeau