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清华邢春晓:新一代ICT驱动元宇宙赋能数字经济社会
元宇宙尚在探索阶段
5月27日,中民协元宇宙工委、元宇宙共同体、中国金融信息中心和北京时间有限公司联合主办的《元宇宙+赋能实体经济峰会》顺利召开,多位专家为元宇宙发展建言献策。
在峰会上,清华大学互联网产业研究院副院长邢春晓就新一代信息科技的发展趋势和核心技术、元宇宙最新进展和趋势、元宇宙时代价值和机遇、元宇宙研究成果和案例等发表演讲。“现在的元宇宙还是一个萌芽阶段,”邢春晓教授建议,应加快科学布局,促进元宇宙产业健康发展。多部门联合开展“元宇宙+”应用创新试点示范,聚焦工业、商业、教育、医疗和新媒体等领域,打造一批行业应用标杆。
以下为邢春晓教授演讲部分内容:
新一代信息技术驱动元宇宙赋能实体经济
新一代信息技术ABCDE(人工智能、区块链、云计算、大数据、物联网)的交叉融合创新形成独特的赛博空间,它将自然人、机器、信息源相互嵌入联结起来,形成一种新型的人类生活和社会交往的虚拟空间(数字孪生和元宇宙),深刻改变我们的工作生活,并赋能数字中国和智慧社会!
从上世纪90年代两弹一星功勋导弹之父钱学森院士的手稿,我们可以看到对“灵境”的解读。1990年11月27日,钱学森院士在致汪成为的手稿中,就已提到“Virtual Reality”(虚拟现实),并欲将它翻译为具有中国味儿的“灵境”,使之应用于人机结合和人脑开发的层面上,并强调这一技术将引发一些震撼世界的变革,成为人类历史上的大事。
元宇宙首先会颠覆新媒体产业
从元宇宙概念的理解来说,元宇宙是集成了互联网应用和社会形态,拥有经济体系和社交系统,体现于人类视觉、听觉、触觉等感觉系统的体验优化,强调虚实融合。通俗地讲是人类生活在虚实融合世界中的体验增强。通过这种体验,模糊化现实世界和数字世界的边界和区分。所以,首先产生“颠覆性”冲击的会是新媒体产业。
元宇宙本身的发展、演变会带动一系列产业生态变革,这套产业生态主要分为数字基础设施层、终端设备层和交互场景层。通过元宇宙构建起来的多维度空间,利用终端设备丰富的感觉体验增强,能够触及到的,特别是位于交互场景层的产业都会迎来“颠覆性”的巨大冲击。而不同产业的变革速度,关键还是要看其与元宇宙本质属性的契合程度。确切来说是:时空性(时间和空间)、人机性(虚拟数字人、机器人、自然人)以及基于区块链所产生的经济增值性。目前来看,处于第一上升变革梯队的产业会有游戏、展览、旅游、教育、规划设计、医疗等。这几个领域也都具有可观、持续的用户群体。元宇宙确实将毫无疑问地为我们的生活带来多种可能性,但目前,元宇宙还是概念体系阶段,没有什么人亲身体验过。我们拭目以待。
工业元宇宙脱胎于工业互联网
工业软件是工业互联网的基石,其本质是将经验知识以数字化模型或专业化软件工具的形式积累沉淀下来。工业互联网是实现智能制造的关键,而工业元宇宙是智能高效扛通企业的研发、制造、分销、终端客户反馈四大环节形成高质高效闭环迭代的关键!工业元宇宙脱胎于工业互联网,狭义的工业互联网侧重于工业制造企业内部设备与设备、人与设备之间的互联和通信,包括企业内部的研发、生产、物流、管理等环节。而广义的工业互联网还会延伸到企业的上游供应链、下游的分销渠道及售后服务维修体系、外部合作伙伴等。工业互联网产业链分成四个层次,包括应用、平台、网络、边缘。
工业元宇宙与工业互联网最大的区别有三条:全生命周期虚实共生、企业和消费者智能高效闭环下的全息智能制造、智能经济体系。
元宇宙中物理世界和人类世界的双螺旋结构演化迭代的生态发展
从去年的两会、十四五可以看到,数字经济实际上是非常重要的一个指标。因为发达国家基本上都超过60%,我们国家基本上在36-37%,最新的可能更多。这七项刚才说的ABCDE加上“两网”,物联网和工业互联网,然后还有虚拟现实,我们可以看到国家的数字经济的方向。另外,我们看到数字经济是不是向智能经济,向元宇宙+经济转型!
互联网+、智能+、到元宇宙,我们说的从农业经济、工业经济的两层,数字经济的三层,智能经济的三层到未来是不是元宇宙+的转型发展。
邢春晓教授个人认为,中国的国家信息化进入到4.0阶段。信息化1.0从1983 — 2000 以单机应用为主要特征的数字化阶段即数字化转型,信息化2.0从2002-2015年以联网应用为主要特征的网络化阶段即网络化转型,信息化3.0从2016-2021年以数据的深度挖掘与融合应用为主要特征的智能化阶段即智能化转型,信息化4.0从2021到未来的智慧化转型,我们正在向未来的“灵境”世界迈进,集成了互联网应用和社会形态,拥有经济体系和社交系统,体现于人类五觉等感觉系统的体验优化,强调虚实融合灵境世界。
我们看到从三个世界——心智世界、概念世界和存在真实世界、灵境世界、王飞跃的平行世界、沈阳的时空隧道,到物理世界和人类世界的双螺旋结构演化迭代的生态发展。
那么我提出来一个双螺旋的世界,就跟DNA一样,我们看到数字世界和物理世界就像双螺旋的生命体一样,它在不断的演化迭代为主要特征的一个智能化的世界。因为DNA就是生命的不断的演化。
元宇宙实现全社会的普及,最需要哪一项核心技术的突破?
回答这个问题要从以下两个方面来看:
第一,首先要从技术角度对元宇宙有深刻的理解:首先,“元宇宙本身不是一种技术,而是一个理念和概念,它需要整合不同的新技术,如5G、6G、增强现实/虚拟现实(AR/VR)、仿真交互技术(XR)、人工智能、大数据等,强调虚实相融。
(1)先接入,强调沉浸体验,以XR(仿真交互技术-特征最全,包含了AR/VR所有的特点)和数字孪生为主要技术群;(2)再互动,强调高仿真互动,包括3D引擎、实时渲染、数字孪生等技术,能够把现实世界镜像到虚拟世界里面去。这也意味着在元宇宙里面,我们可以看到很多自己的虚拟分身;(3)数据内容和数据要素创作交易流通技术,即新型区块链数据湖技术。元宇宙的实现,其基本核心内涵是数字经济的基础设施的完善。区块链技术是确保数字经济发展,实现从信息互联网到价值互联网的最核心关键技术。元宇宙里面的信任、交易等均依赖区块链的安全技术、智能合约技术、跨链技术等实现;(4)规则和身份,支持虚拟世界不同用户、实体间相互识别和交互的基础,以区块链技术为基础,用区块链来搭建经济体系。随着元宇宙进一步发展,对整个现实社会的模拟程度加强,这样在虚拟世界里同样形成了一套经济体系;(5)大规模持续在线使用,确保虚拟世界像现实世界一样持续运转和实时反馈,需要大量、高速的计算和信息传输能力,以大数据、云计算、超算、无线通信(5G,6G等)为主。人工智能算法将支撑其中的绝大部分技术。
第二,作为一种多项数字技术的综合集成应用,元宇宙场景从概念到真正落地需要实现两个技术突破:
(1)第一个是XR、数字孪生、区块链、人工智能等单项技术的突破,从不同维度实现立体视觉、深度沉浸、虚拟分身等元宇宙应用的基础功能,元宇宙所依赖的各项技术间呈现木桶效应,即元宇宙能够实现到什么样的程度取决于那块“短板”技术发展到了什么阶段。目前来说,各项技术只是满足初期元宇宙的发展需要:5G已实现大范围覆盖,并且其延时性较低,可初步容纳目前元宇宙用户规模;UGC内容、3D引擎以及算力等支撑技术及内容可实现元宇宙的初级要求,并可随着元宇宙的发展而不断演进;VR、AR等虚拟现实技术初步达到元宇宙的基础要求,但作为进入元宇宙的主要入口仍需要大量的技术突破;区块链技术目前稳步发展,但应用场景还不完善,不断拓宽下游应用场景也是当前需要突破的方面。
(2)第二个突破,实际上是多项数字技术的综合应用突破,我们把他称之为“深度合成技术”,是指利用以深度学习、虚拟现实为代表的生成合成类算法制作文本、图像、音频、视频、虚拟场景等信息的技术。通过多技术的叠加兼容、交互融合,凝聚形成技术合力才能有助于推动元宇宙在全社会的普及发展。
中国将来在全球的元宇宙市场中,将会在哪些领域具备领先优势,哪些领域需要奋起直追?
中国在全球的元宇宙市场发展中具有自身独特的优势。当前中国元宇宙发展整体处在技术筹备、逐步落地的探索阶段。在此过程中,中国发展元宇宙也具有自身独特的优势:
(1)基础设施优势,中国数字经济的发展正爆发出巨大动能。从多份政府规划文件看,千兆宽带用户数、工业互联网标识注册量、人均5G基站数、数据中心算力将分别实现年均56%、40%、39%和27%的增速。通过政府资金扶持,社会资本将向新基建等领域研发聚焦,而基础设施完备程度将直接决定元宇宙发展深度。
(2)中国有中国具有庞大的人口优势,相比国外企业,中国相关企业的潜在服务对象就会更多,可以说是潜力无限,当前,我国网民规格已经超过十亿,广大的人口基数将是丰富和完善元宇宙应用场景的重要力量。
(3)领先的数字化场景应用优势,中国是世界上为数不多的基于国家主权的数字货币DCEP(中国版数字货币项目),有最大的数据体量新文明下的数字源代码,有14亿人口的行为数据,还有基于国家信用的超国界的数字帝国。
(4)中国已经开始在游戏、社交、影视、文旅、城市治理等领域开始探索元宇宙市场,将会在这些方面具备一定优势。如:游戏VR游戏社交、VR电影社交(如豆瓣)和VR旅行社交(如马蜂窝)VR找房(贝壳网)。故宫AR文旅展融合人脸、手势识别及体感互动。在VR和AR领域,鉴于中国在中低端VR头盔制造方面有优势,可持续发力。影视方面腾讯视频面向全网上线互动创作平台,鼓励原创者积极参与。智慧城市方面,雄安新区运用区块链技术加强智慧城市建设。在机器人领域,随着特斯拉等的机器人上市,机器人制造产业会面临实际的、爆发性增长,相关产业链里,我们也具备制造端的优势。
此外,中国在未来元宇宙市场中需要攻坚突破的领域包括两个方面。
第一,聚焦元宇宙技术层面的突破,打通入口,连接全局。加大资金、人才和激励支持力度,重点攻坚芯片、区块链、地理空间、图像引擎、3D环境生成等元宇宙基础底层技术和关键核心技术。客观来说,国内已经在发展这些技术,元宇宙行业要做的就是进行技术整合,要聚焦核心元器件和基础性平台领域,加快布局元宇宙硬件入口和操作系统,以英伟达、Meta、微软等国际数字科技巨头为主,腾讯、百度、字节跳动等国内企业现在也在加快推进元宇宙相关硬件的研发。
第二,聚焦商业模式与内容场景的突破,打造中国特色的元宇宙场景体系。探索元宇宙相关应用场景落地,一是从国家现在大力推进的数字经济重点产业来看,包括了云计算、大数据、区块链、人工智能以及虚拟现实和增强现实,这与元宇宙的基础技术高度重合,而数字经济重点领域电商、社交等也与元宇宙应用场景高度一致,在此背景下元宇宙将迎来重大发展机遇,元宇宙发展也将推动我国数字经济发展和成熟。二是从其他元宇宙重点发展领域来看,目前,游戏方面,韩、美的发展速度比较快的,美国Roblox已经上市,我们在手机端的元宇宙相对落后,需要尽快补齐短板。动漫方面,日本虽然充分发挥动漫文化影响,但最近几年增长缓慢。而中国最近几年动漫的试水,为后续变革带来底气。游戏和社交方面,如腾讯表示将在游戏、社交等领域加快对于元宇宙的研究开发等。
综上,邢春晓教授建议,应加快科学布局,促进元宇宙产业健康发展。多部门联合开展“元宇宙+”应用创新试点示范,聚焦工业、商业、教育、医疗等领域,打造一批行业应用标杆。
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