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数字孪生是智能制造领域具有重要发展前景的新兴热点技术。在总结数字孪生现状的基础上,系统地界定数字孪生内涵与特征,凝练数字孪生研究和应用在信息领域面临的主要技术挑战:异构模型精确构建与融合、虚拟模型自主更新与可靠评估、多维数据一致感知和基于语义的互理解保证等。提出基于模型池滑动窗口的计算进化分离自主进化机制以应对虚拟模型自主更新挑战,并在滚动轴承故障诊断场景进行初步应用。