디지털 트윈(Digital Twin, DT)은 물리적 시스템의 디지털 표현을 생성하는 데 도움을 주어, 실시간 상태를 반영할 수 있다. 흔히 사이버 트윈(cyber twin, CT)이라 불리는 디지털 객체는 실시간 모니터링 및 제어를 물리적 객체, 즉 소위 물리적 트윈(physical twin, PT)에 대해 가능하게 한다. 이러한 능력 덕분에 CT는 물리적 세계를 중단하지 않고도 PT를 최적화하고 그 상태를 시뮬레이션할 수 있다. 다양한 CT 활용 사례를 고려할 때, DT 작업은 두 가지로 구분되는 유형을 식별할 수 있다. 1) PT-CT 동기화를 위한 업데이트 작업과 2) 실시간 테스트 응답을 얻기 위한 추론(inference) 작업이다. 업데이트/추론 작업의 다양한 실시간 요구 사항은 이전 연구에서 소홀히 다루어진 작업 스케줄링 문제를 제기한다. 본 논문에서는 실시간 DT 작업 스케줄링 문제를 조사한다. 특히, 업데이트/추론 작업 간의 관계와 CT 간의 공정성(fairness)을 고려하여 실시간 DT 작업 스케줄링의 성능을 평가하기 위한 새로운 접근 방식을 제안한다. 또한 DT 신선도 비율(DT freshness ratio)을 최대화하고 작업 거절(task rejections)을 최소화하는 것을 목표로 오프라인 및 온라인 DT 작업 스케줄링 기법을 제안한다. 특히, DT 신선도 비율 최대화 문제는 오프라인 작업 스케줄링 기법으로 정식화된다. 제안된 오프라인 해법은 최적성을 잃지 않으면서도 해공간을 크게 축소할 수 있다. 더 나아가 DT 신선도 비율을 최대화하기 위한 스케줄링 정책을 수립하였고, 이를 바탕으로 온라인 스케줄링 알고리즘을 설계하였다. 시뮬레이션 결과, 제안된 오프라인/온라인 기법은 벤치마크에 비해 각각 DT 신선도 비율을 최소 16% 및 11% 증가시키는 것으로 나타났다. 또한 결과는 제안된 온라인 알고리즘의 작업 거절 비율이 하한(lower bound) 대비 8% 이내임을 보여준다.

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