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元宇宙是以智慧互聯、智能交互等先進信息技術手段,通過增強客觀物理空間、融合數字虛擬世界,創造形成的虛實共生的新型社會形態。
國家“十四五”規劃提出要打造數字經濟新優勢,充分發揮海量數據和豐富應用場景優勢,促進數字技術與實體經濟深度融合,賦能傳統產業轉型升級,催生新產業新業態新模式。近期,科技界、學術界紛紛入局元宇宙概念,再度推動世界主要國家對數字化技術的集中審視,我國防工業領域也須高度重視相關概念演進及其帶來的潛在影響。
元宇宙引發國內外廣泛關注概念闡釋不斷豐富
元宇宙發端較早,近期從產業界蔓延至政府和軍工領域。美國科幻作家尼爾?斯蒂芬森于1992年《雪崩》一書提出元宇宙概念,描述了平行于現實世界、始終在線的虛擬世界。游戲平臺Roblox公司首次將此概念寫入招股說明書并成功上市,掀起了科技產業界的元宇宙熱潮。臉書公司基于內部業務調整而正式更名為元宇宙英文前綴Meta,意為包涵萬物、無所不聯。韓國科技通信部發起由現代、SK集團、LG集團等200多家企業組成的元宇宙聯盟,首爾市政府推出《元宇宙首爾五年計劃》,在經濟、文化、教育、信訪等領域打造數字服務生態,成為首個地方政府提出的工作規劃。在軍工行業,微軟公司獲得美陸軍218.8億美元合同,生產12萬套HoloLens混合現實頭顯設備;Darpa開啟了“面向目標支持的自主多模態吸收”項目,通過人工智能和增強現實技術為美軍機械工程師和醫護人員實時生成軍事培訓指導材料,已向施樂公司、加州大學圣巴巴拉分校、羅斯托克大學等組成的團隊授予580萬美元研發資助。
國內緊跟元宇宙熱潮,探索引入地方規劃并啟動預研項目。騰訊、百度、網易搶先注冊Metaapp、雷火元宇宙等商標,北京轄區目前注冊量居首位,其次是廣州、深圳和上海?!渡虾J须娮有畔⒅圃鞓I發展“十四五”規劃》前瞻部署量子計算、第三代半導體、6G通信和元宇宙等領域,《關于浙江省未來產業先導區建設的指導意見》提出構建以區塊鏈、第三代半導體、量子信息、元宇宙等為重點的未來產業發展體系。清華、北大、復旦先后發布《元宇宙發展研究報告2.0版》《元宇宙2022:積蓄的力量》《化身與智造:元宇宙座標解析》等報告。中國移動通信聯合會元宇宙產業委員會由物鏈芯工程技術研究院、央鏈全球、元宇宙實驗室等機構發起成立,已舉辦“元宇宙:靈境與科學藝術”紀念錢學森先生誕辰110周年論壇,并推出《元宇宙產業宣言》。在軍工行業,航天科工二院北京電子工程總體所發布“虛擬孿生-元宇宙協同建模仿真方法研究”公告,需針對元宇宙、虛擬孿生等新型虛擬環境交互理念對作戰訓練帶來的新理念新啟示,開展支撐虛擬孿生復雜性/動態性的元宇宙體系描述方法、物理引擎等技術預研。
元宇宙由多種技術綜合而成尚處于初級發展階段
元宇宙本質上是對現實世界的虛擬化、數字化過程,是多種網信技術的綜合集成與應用。元宇宙旨在構建一個與現實世界持久、穩定連接的數字世界,需要借助于電子信息行業各類技術的集成式應用。其中,擴展現實、數字孿生、先進顯示和智能穿戴設備、生物傳感器、腦機接口等技術可在人機交互層全面提升開放世界的沉浸感,云計算、物聯網、移動通信等技術在低時延的網絡傳輸層實現參與者不受時空限制的自由進出,GPT-3模型、多技能AI等技術在提升創作效率方面可實現內容應用的實時生成、體驗和反饋,而區塊鏈與隱私增強計算則提供了元宇宙基本組織形態、治理模式和交易機制所必需的技術架構。中國工程院院士鄭緯民認為,分布式存儲是維持元宇宙持久運轉的基本方式,區塊鏈是解決數據要素的產權屬性問題的關鍵技術,算力和數據是元宇宙和數字經濟發展的基礎??梢哉f,元宇宙為經典互聯網增加空間性維度,賦予用戶時空拓展層面的全新體驗和價值。
元宇宙被視為下一代互聯網形態,然而現實世界的科技水平決定其發展的上限。與目前的互聯網形態相比,元宇宙刻畫出一種更加沉浸式、共享的三維虛擬空間,但人類對自然界物理規律和真實現象的理解決定了虛擬世界中能夠存在什么,當前科技發展水平的高低決定了元宇宙能在多大程度上實現。數字化虛擬世界發展過程是循序漸進的,需要在共享的基礎設施、標準及協議的支撐下,由眾多工具和平臺不斷融合、進化而最終成形?,F有技術沒能突破的情況下,元宇宙更宜被闡釋為寄托社會公眾對未來技術發展信心的承載體,隨著智能交互、區塊鏈、物聯網、先進計算、電子競技的大幅進步,有望實現高度自由的數字生活方式和新型虛擬空間的構建。
元宇宙屬于數字化范疇對我國防工業轉型帶來機遇
元宇宙涉及的技術覆蓋了底層支撐、前端設備和場景內容入口,其對高級社會形態的探索雖未超出數字化和智能化的范疇,但所帶來的技術賦能和產業機遇值得期待,有望激活數據要素潛能,加速推動我國防工業數字化轉型降本增效。
一是增強武器裝備人機交互顯示,提升演習訓練效果。當前的人機交互主要通過鍵盤、觸摸和模糊的語音識別,但如微軟Hololens等產品正在改善新一代的交互體驗和方式,通過小型化、便攜化的虛擬現實設備增強人與人、人與環境的互動,為軍事訓練和實戰裝備提供新手段,加強網絡信息全域作戰的指揮控制應變效能。實戰化演訓是軍隊保持領先優勢的有力支撐。同時,元宇宙系統反復與士兵交互迭代,借助大量復盤模擬不斷完善學習策略,通過自主化智能技術使實戰訓練以非預測模式進行,有利于提升士兵和指揮官的作戰應變能力和實戰效果。