腾讯首席科学家谈「元宇宙」
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2021-11-08 14:01
摘要
张正友博士认为，在PC互联和移动互联之后，我们正迈入全真互联网时代。
近来，元宇宙成为科技圈和资本圈大热的话题。
不久前，清华大学新媒体研究中心发布了《2020-2021元宇宙发展研究报告》，报告中提及2020年是人类社会虚拟化的临界点，为2021年成为元宇宙元年做了铺垫。一方面疫情加速了社会虚拟化，全社会上网时长大幅增长，“宅经济”快速发展；另一方面，线上生活由原先的例外状态成为常态，由现实世界的补充变成了与现实世界的平行世界，人类现实生活开始大规模向虚拟世界迁移，人类成为现实与数字的“两栖物种”。
2020年腾讯年刊中曾提及互联网未来的趋势和转变，谈到了“大洗牌”与“全真互联网”。如今，11月4日，腾讯生态大会 Techo Day上，腾讯首席科学家、腾讯AI Lab和Robotics X实验室主任张正友博士做了主旨演讲，分享前沿科技将对行业发展和社会发展创造哪些机遇与挑战。
张正友博士认为，在PC互联和移动互联之后，我们正迈入全真互联网时代。“真”就是真实世界，和“真”对应的是虚拟世界或者数字世界。
全真互联：连接一切、打通虚实
“全真”意味着虚拟世界和真实世界一样，两者密不可分。线上和线下更全面地一体化，实体和电子方式更深度地融合，从而将人、信息、物、服务、制造越来越紧密地连接到一起。从生产制造到物流营销，数字化、云端化成为主要趋势，各行各业在发生深刻的变化。
从远古发明笔和纸，到近现代的电报电话和视频会议，这些技术的突破都离不开我们人类是社交性动物这个事实。我们有不可或缺的沟通与合作需求。而这种沟通和合作与生俱来就是多模态的并具有空间性。技术的突破基于人类沟通和合作的三个维度：空间、时间、通道或者内容。在空间维度，人类可以同地沟通和协作，但也可以是分布式的，比如在深圳和北京之间。分布式又可分成固定的，比如在办公室内，和移动的，比如在机场。在时间维度，又可分成共时的，比如电话；和非共时的，比如信件。也有准实时的，比如微信。在内容或通道维度，可以分成：文本，音频，视频，远程呈现，甚至是沉浸式的远程呈现。
虚拟世界是沉浸式的远程呈现的一大趋势。但目前的技术还存在很多局限性，无论虚拟现实技术（VR）、增强现实技术（AR）还是混合现实技术（MR），他们都只存在一个世界，要么在虚拟世界，要么在真实世界，还没能实现真正的虚实融合。
虚实集成世界的四大关键技术
从技术角度看，全真互联时代所迎来的全新世界，不是VR、AR、MR，也不是数字孪生（Digital Twin），而是真正的虚拟世界和真实世界的紧密结合，张正友博士称之为虚实集成世界（IntegratedPhysical-Digital World，IPhD）。而虚实集成世界需要四个关键的技术点：现实虚拟化、虚拟真实化、全息互联网、智能执行体。
第一个技术点，就是现实虚拟化。比如你希望自己的分身更接近真实的你，它的外形、声音、表情和动作都要跟你很像。腾讯AI Lab的方法是钻研多模态交互技术，把计算机视觉、语音处理、自然语言处理、情绪认知、分析决策等结合在一起，打通技术链条，最终目标是让虚拟人听、说、读、写、想，全都可以。
第二个技术点，就是虚拟走向真实化。我们现在能把虚拟模型制作成真实物体，比如3D打印。我们还可以把虚拟信息带到真实世界中，比如用增强现实，也就是AR技术，让真人和虚拟角色和物体进行交互。
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第三个技术点是全息互联网。它是创造一个科技虫洞，把虚拟世界和真实世界中分布于不同地方的人、事、物全部同步到一起，让人们能进行更真实和更亲密的互动。比如现在利用全息技术和混合现实技术的组合，可以让一个在远程的全息的人，和一个真人在一起，互相对视和互动。在腾讯，我们也开始研究触觉感知和力感知，也许不久以后我们会开始研究嗅觉和味觉。
第四个技术点是智能执行体，它们穿梭于虚拟和真实之间，改变时间和游戏规则。很多现实问题很难研究，要么需要很长时间、要么需要很高人力或资金投入、要么就是风险很大，这些问题包括气候变化、农作物生长、老龄化问题等。这时我们会用到模型，将真实问题建模到虚拟世界来进行研究。
比如在农业这个最古老、数字化却最低的行业里，就出现了典型的智能执行体。当前，腾讯AI Lab开发的iGrow智慧农业平台，在真实的温室里布满传感器，测温度、光照和湿度，制造出一个虚拟的温室仿真器，在15秒内就能模拟出82个生长周期，计算出最适合的温度、光照和浇水量，再利用执行器去自动调节控制，节约了能源，还增加了收益。
AI和机器人要做人类的守护天使
虚实集成世界的四个技术点的不断推进，将推动全真互联时代的纵深发展，一个全新世界的大门将向我们打开。这其中蕴含着大量的机遇与挑战，需要各行各业合作探索。虽然未来充满未知，存在很多不定性，但有一点是一定的，就是AI和机器人一定要服务人类、造福人类，做人类的守护天使。
目前，AI和机器人已经走进农业、医疗、能源、教育等很多领域。在探索过程中，我们要确保技术“可知、可控、可用、可靠”，从而让技术更好地服务于我们的美好生活，创造人机共存、共创、共赢的未来
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