نموذج حاسوبي يحاكي سلوك نظام فيزيائي، ويُستخدم هنا للتنبؤ بتحولات المعادن.التوأم الرقمي هو نسخة افتراضية لنظام فيزيائي، تُحدَّث باستمرار ببيانات لحظية لتعكس حالته الحالية وتتنبأ بسلوكه المستقبلي. في سياق تحولات المعادن، يحاكي التوأم الرقمي كيفية تغير المعادن تحت ظروف مختلفة من الحرارة والضغط والتركيب الكيميائي، مما يسمح للباحثين بالتنبؤ بالنتائج دون إزعاج النظام الفعلي.
يُبنى التوأم الرقمي من نموذج رياضي للنظام الفيزيائي، ويُعاير باستخدام بيانات من أجهزة الاستشعار أو قياسات تجريبية. ويُشغَّل عمليات محاكاة باستخدام المعادلات الحاكمة نفسها (مثل الديناميكا الحرارية والحركية) ويُحدِّث معاملاته عند وصول بيانات جديدة. وهذا يُنشئ نموذجًا حيًا يمكن الاستفسار منه عن سيناريوهات "ماذا لو"، مثل كيفية استجابة رواسب معدنية للاستخراج أو كيفية تطور تكوين صخري تحت الإجهاد.
تُستخدم التوائم الرقمية في التعدين لتحسين معالجة الخامات، وفي الجيوكيمياء للتنبؤ بتجوية المعادن، وفي علم المواد لتصميم سبائك أو سيراميك جديد.
استخدمت ناسا التوائم الرقمية لأول مرة في ستينيات القرن العشرين في بعثات أبولو، حيث أنشأت نسخًا مادية من المركبات الفضائية على الأرض لتعكس وتتنبأ بسلوك تلك الموجودة في الفضاء.
