Avec les progrès récents des technologies de l'information et de la communication (TIC), le concept de jumeau numérique (JN) a attiré l'attention de nombreux chercheurs pour révolutionner l'ensemble des industries modernes. L'aspect innovant des Jumeaux Numérique réside dans la combinaison de l'ingénierie des données et de l'ingénierie basée sur des modèles. Cependant, en raison du manque de formalisation rigoureuse, il n'existe pas de compréhension unique du concept de JN, comme en témoigne l'utilisation du terme dans divers contextes et applications professionnels, et l'épanouissement des définitions dans la littérature. Certains auteurs ont procédé à un examen approfondi des définitions et des concepts du DT. Sans spécification formelle, le concept de JN entraînera des ambiguïtés, des idées fausses et donc une complexité croissante dans la conception et le déploiement de solutions opérationnelles.

Nous proposons une approche formelle de Spécification pour le JN, basée sur la théorie des systèmes et inspirée du langage DEVS, où la structure du JN est définie comme une boîte noire avec des entrées et des sorties interfaçant le JN avec son environnement (via des capteurs et des actionneurs). À l'intérieur de la boîte noire, le comportement du JN est exprimé sous la forme d'un automate, décrivant les phases du JN et les transitions phase à phase (y compris leurs conditions de déclenchement), ainsi que la manière dont le JN donne un feedback à son environnement. De plus, pour faciliter les efforts de modélisation, nous fournissons une notation visuelle dénommée HiLLS (pour High Level Language for Systems Specification). Cette notation visuelle réduit les risques dits de complexité accidentelle, et ouvre la voie à une modélisation collaborative des JNs.

Notre formalisation du JN nous permet également de définir un graphe de capacités d'inférence, chacune de ces capacités traduisant un moyen par lequel le JN se met à jour à partir des données qu'il reçoit du système avec lequel il est apparié. Nous nous intéressons aux méthodes de l'état de l'art mais aussi à la définition de nouvelles méthodes permettant de réaliser ces capacités d'inférence.