元宇宙是虛擬世界和現(xiàn)實世界界限打破的結(jié)果，是虛擬世界和現(xiàn)實世界日益融合的未來。在這個過程中，一系列“連點成線”的科學技術的進步和產(chǎn)業(yè)聚合，就是打破虛擬和現(xiàn)實的界限，促進虛擬和現(xiàn)實融合的重要力量。
喬布斯曾提出一個著名的“項鏈”比喻，iPhone的出現(xiàn)，串聯(lián)了多點觸控屏、iOS、高像素攝像頭、大容量電池等單點技術，重新定義了手機，開啟了激蕩十幾年的移動互聯(lián)網(wǎng)時代。
現(xiàn)在，隨著算力持續(xù)提升、VR/AR、區(qū)塊鏈、人工智能、數(shù)字孿生等技術創(chuàng)新逐漸聚合，元宇宙也走向了“iPhone時刻”。其中，人工智能更是出演關鍵角色，對元宇宙的發(fā)展具有重要的作用。
人工智能三要素
要理解人工智能對搭建元宇宙的意義所在，還需要從人工智能的三要素開始說起。眾所周知，數(shù)據(jù)、算法和算力是人工智能三大核心要素，數(shù)據(jù)是人工智能發(fā)展的基石和基礎，算法是人工智能發(fā)展的重要引擎和推動力，算力則是實現(xiàn)人工智能技術的一個重要保障。
對于數(shù)據(jù)來說，人工智能的實質(zhì)是對人類智能的模擬，也就是說，人工智能如果要像人類一樣獲取一定的技能，就那必須經(jīng)過不斷地訓練才能獲得。只有經(jīng)過大量的訓練，神經(jīng)網(wǎng)絡才能總結(jié)出規(guī)律，應用到新的樣本上。如果現(xiàn)實中出現(xiàn)了訓練集中從未有過的場景，則網(wǎng)絡會基本處于盲猜狀態(tài)，正確率可想而知。
比如，需要人工智能識別一把勺子，但在訓練集中，勺子總和碗一起出現(xiàn)，神經(jīng)網(wǎng)絡很可能學到的，就是碗的特征。再經(jīng)過這樣的訓練，如果新的圖片只有碗，沒有勺子，依然很可能被分類為勺子。數(shù)據(jù)對于人工智能的重要性顯而易見，只有數(shù)據(jù)能夠覆蓋各種可能的場景，才能得到一個表現(xiàn)良好的模型，使人工智能實現(xiàn)智能。
并且，需要指出的是，在人工智能的發(fā)展過程中，傳統(tǒng)的方法和現(xiàn)在深度學習的方法在數(shù)據(jù)運用方面也是有差異的。過去傳統(tǒng)的辦法是通過人類來對大數(shù)據(jù)的特征進行提煉，形成對機器可訓練的這種特別的數(shù)據(jù)。但是從現(xiàn)在的深度學習的角度來看，更多是仿照人腦神經(jīng)網(wǎng)絡的特性，自發(fā)地形成一種學習的能力，形成對物理世界概念的認識。也就是說，人工智能對于數(shù)據(jù)的需求，還將進一步提升，只有大量且精準的數(shù)據(jù)，才能使人工智能對數(shù)據(jù)做出正確的運用。
就算法而言，算法是一種有限、確定、有效并適合用計算機程序來實現(xiàn)的解決問題的方法，是理論中最純粹的知識形式。在某種意義上，其可以看作是一種理性的計算工具。在數(shù)據(jù)和算力的支撐下，算法經(jīng)歷了一個不斷發(fā)展的過程。
而算法發(fā)展的過程，就一定程度上來說，也可以看成是人工智能不斷進步的過程，即實現(xiàn)機器學習，進而進入到深度的學習。在具體的學習過程和算法的過程中，人工智能也經(jīng)歷了從淺層的神經(jīng)網(wǎng)絡發(fā)展到復雜的機器學習網(wǎng)絡。其中，淺層的神經(jīng)網(wǎng)絡的整個的輸入和輸出是在一個比較簡單的網(wǎng)絡里構建的；而進入到深度學習的網(wǎng)絡以后，會產(chǎn)生在網(wǎng)絡和神經(jīng)元之間的復雜的機器學習網(wǎng)絡。
算力實際上就是計算能力，人工智能除了訓練需要算力，其運行在硬件上也需要算力的支撐。從60年代的大型機的計算能力大概是每秒百次的速度，進入到個人電腦時代，算力進入了每秒十億次，大概7G這樣的級別。進入到桌面互聯(lián)網(wǎng)和移動互聯(lián)網(wǎng)時代后，手機的算力達到了每秒百億次。算力構筑了人工智能的底層邏輯，其對人和世界的影響已經(jīng)嵌入到社會生活的各個方面。
人工智能傳統(tǒng)三要素——數(shù)據(jù)、算法、算力不僅與人工智能的發(fā)展息息相關，更與元宇宙的未來緊密聯(lián)系著。圍繞數(shù)據(jù)的搜集、加工、分析、挖掘過程中釋放出的數(shù)據(jù)生產(chǎn)力，將成為驅(qū)動元宇宙發(fā)展的強大動能；具備越來越強的自主學習與決策功能的算法，是元宇宙時代全新的認識和改造這個世界的方法論；算力則是構建元宇宙最重要的基礎設施，構成元宇宙的虛擬內(nèi)容、區(qū)塊鏈網(wǎng)絡、人工智能技術都離不開算力的支撐。

元宇宙發(fā)展的強大動能
人工智能所需要的數(shù)據(jù)是驅(qū)動元宇宙發(fā)展引擎的燃料。當前，數(shù)據(jù)的價值已經(jīng)得到了社會的認可和重視，數(shù)據(jù)已和其他要素一起，融入了數(shù)字經(jīng)濟時代價值創(chuàng)造體系，成為數(shù)字經(jīng)濟時代的基礎性資源、戰(zhàn)略性資源和重要生產(chǎn)力。
數(shù)據(jù)生產(chǎn)力意味著知識創(chuàng)造者的快速崛起，智能工具的廣泛普及，數(shù)據(jù)要素成為核心要素。其中，數(shù)據(jù)要素融入到勞動、資本、技術等每個單一要素中，不僅能夠提高單一要素的生產(chǎn)效率，帶來勞動、資本、技術等單一要素的倍增效應，更重要的是提高了勞動、資本、技術、土地這些傳統(tǒng)要素之間的資源配置效率。
數(shù)據(jù)要素推動傳統(tǒng)生產(chǎn)要素革命性聚變與裂變，成為驅(qū)動經(jīng)濟持續(xù)增長的關鍵因素。于是，在數(shù)字生產(chǎn)力時代，勞動者通過使用智能工具，進行物質(zhì)和精神產(chǎn)品生產(chǎn)，數(shù)據(jù)賦能的融合要素成為生產(chǎn)要素的核心，整個經(jīng)濟和社會運轉(zhuǎn)被數(shù)字化的信息所支撐。
可以看見，數(shù)據(jù)生產(chǎn)力創(chuàng)造價值的基本邏輯，是圍繞數(shù)據(jù)的搜集、加工、分析、挖掘，并在這個過程中，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變?yōu)樾畔?，信息轉(zhuǎn)變?yōu)橹R，知識轉(zhuǎn)變?yōu)闆Q策。數(shù)據(jù)要素的價值不在于數(shù)據(jù)本身，在于數(shù)據(jù)要素與其它要素融合創(chuàng)造的價值，這種賦能的激發(fā)效應是指數(shù)級的。對于元宇宙來說，數(shù)據(jù)還將成為強大動能，驅(qū)動元宇宙快速發(fā)展。
歸根到底，元宇宙是虛擬現(xiàn)實的融合，而這離不開數(shù)據(jù)的連接。虛擬與現(xiàn)實相結(jié)合的技術不同于傳統(tǒng)技術，它以大數(shù)據(jù)為基礎，使得人工智能結(jié)合更加密切，真實感更加強烈。元宇宙需要充分發(fā)揮互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)的優(yōu)勢，將物聯(lián)網(wǎng)的傳感器視為眼睛和鼻子，讓用戶體驗到交流的感覺，不僅是簡單圖像和場景的疊加，更是互動的增強。
一方面，圍繞海量數(shù)據(jù)分析處理需求而產(chǎn)生的分布式計算、高性能計算、云計算、霧計算、圖計算、智能計算、邊緣計算、量子計算等“算力”體系將成為云宇宙發(fā)展的重要引擎。
人工智能、深度學習等“算法”為云宇宙提供智能化支撐，而以5G、NB-IoT、TSN為代表的現(xiàn)代通訊網(wǎng)絡將數(shù)據(jù)、算力與算法緊密地連接在一起，實現(xiàn)了協(xié)同作業(yè)和價值挖掘。而對大數(shù)據(jù)的充分挖掘而形成的智慧支撐系統(tǒng)，將成為未來云宇宙高質(zhì)量發(fā)展的強大動力。
另一方面，數(shù)據(jù)要素作為驅(qū)動云宇宙創(chuàng)新發(fā)展的核心動能，不僅作用于未來云宇宙產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，還包括產(chǎn)業(yè)云宇宙的發(fā)展，即數(shù)據(jù)要素對云宇宙各部門帶來的輻射帶動效應。
目前，大數(shù)據(jù)已經(jīng)廣泛應于生產(chǎn)制造、零售、交通、能源、教育、醫(yī)療、政府管理、公共事務等多個領域。以制造業(yè)為例，數(shù)字化推動了大規(guī)模的柔性、定制化、分散化生產(chǎn)，縮短了研發(fā)生產(chǎn)周期，降低了生產(chǎn)成本，增強了決策支撐能力。而映射到虛擬世界中，大數(shù)據(jù)具有相同的作用，也將帶動云宇宙的各個產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展。
云宇宙的方法論
一般來說，算法是為解決特定問題而對一定數(shù)據(jù)進行分析、計算和求解的操作程序。算法，最初僅用來分析簡單的、范圍較小的問題，輸入輸出、通用性、可行性、確定性和有窮性等是算法的基本特征。算法存在的前提就是數(shù)據(jù)信息，而算法的本質(zhì)則是對數(shù)據(jù)信息的獲取、占有和處理，在此基礎上產(chǎn)生新的數(shù)據(jù)和信息。簡言之，算法是對數(shù)據(jù)信息或獲取的所有知識進行改造和再生產(chǎn)。
當前，隨著越來越多的數(shù)據(jù)產(chǎn)生，算法逐漸從過去單一的數(shù)學分析工具轉(zhuǎn)變?yōu)槟軌驅(qū)ι鐣a(chǎn)生重要影響的力量。建立在大數(shù)據(jù)和機器深度學習基礎上的算法，具備越來越強的自主學習與決策功能，為元宇宙時代全新的認識和改造元宇宙世界提供了方法論。
首先，算法已經(jīng)深度影響著個體的決策和行為。進入互聯(lián)網(wǎng)3.0時代后，網(wǎng)絡設施成為水電氣一樣的基礎設施，網(wǎng)絡成為人們獲取知識、日常消費乃至規(guī)劃出行的重要途徑，各類搜索引擎、應用App充斥于現(xiàn)代人的生活。而這些應用程序均建立在大數(shù)據(jù)和算法之上，人們的每一次點擊、每一次搜索都成為算法進行下一步計算的依據(jù)，我們的生活也同時受到算法的影響甚至支配。
隱含在各種網(wǎng)絡服務中的算法，決定了人們每天閱讀哪些新聞、購買什么商品、經(jīng)過哪條街道，光顧哪家餐廳等。社會化的“算法”本質(zhì)上已經(jīng)不再是單純的計算程式，它已經(jīng)與社會化的知識、利益甚至權力深深嵌合在一起，深度影響著個人的行為選擇。
其次，算法和數(shù)據(jù)相結(jié)合逐漸成為市場競爭的決定性因素。數(shù)據(jù)作為新時代的石油，在不同算法下以不同的方式轉(zhuǎn)化、合并、回收，在此基礎上匹配不同的商業(yè)模式，創(chuàng)造出巨大的商業(yè)價值。企業(yè)可以通過算法調(diào)整、引導消費者的行為，或者定向投入依據(jù)算法預測出的暢銷商品，從而獲得高額利潤。
算法還可以精準預測消費者的消費習慣和消費能力，從而匹配精準廣告投放，甚至為消費者定身量制其可接受的價格，實現(xiàn)差異化（歧視性）定價。
最后，算法還日漸成為影響公共行政、福利和司法體系的重要依據(jù)。算法程序嵌入具體行政行為執(zhí)行、審批系統(tǒng)等，極大地提高了行政效率，人工操作逐漸被算法自動執(zhí)行所取代。算法開始在法律事實認定和法律適用層面發(fā)揮重要作用，對視頻監(jiān)控、DNA數(shù)據(jù)等信息的分析，使算法程序能夠快捷高效地協(xié)助認定案件事實。
算法的強作用力也將體現(xiàn)在元宇宙世界中，一是助力虛擬對象智能化。元宇宙高度融合了虛擬與現(xiàn)實世界，在元宇宙中，虛擬對象是重要的存在，正如2013的奧斯卡獲獎電影《她》所展示的一樣。
電影中，一次偶然機會，主人公接觸到最新的人工智能系統(tǒng)OS1，它的化身Samantha擁有迷人的聲線，溫柔體貼而又幽默風趣。人機之間存在的雙向需求與欲望，讓主人公沉浸在由聲音構筑的虛擬現(xiàn)實中，最后愛上了這個人工智能系統(tǒng)。未來，虛擬對象和人的智能行為將更多地出現(xiàn)在各種虛擬環(huán)境和虛擬現(xiàn)實應用中，但這個前提是——虛擬對象足夠智能。
二是交互方式智能化，算法的日益精進將大大提升智能交互體驗，將綜合視覺、聽覺、嗅覺等感知通道，帶來全新的交互體驗，讓虛擬現(xiàn)實真正“化虛為實”。并且，對于虛擬現(xiàn)實內(nèi)容研發(fā)來說，算法的進步也將帶來內(nèi)容生產(chǎn)的智能化，人工智能將提升虛擬現(xiàn)實制作工具、開發(fā)平臺的智能化及自動化水平，提升建模效率，提升虛擬現(xiàn)實內(nèi)容生產(chǎn)力。
元宇宙的基礎設施
算力是構建元宇宙最重要的基礎設施。構成元宇宙的虛擬內(nèi)容、區(qū)塊鏈網(wǎng)絡、人工智能技術都離不開算力的支撐。
虛擬世界的圖形顯示離不開算力的支持。計算機繪圖是將模型數(shù)據(jù)按照相應流程，渲染到整個畫面里面的每一個像素，因此所需的計算量巨大。當前用戶設備里顯示出來的3D的畫面通常是通過多邊形組合出來的，無論是應用場景的互動，玩家的各種游戲，還是精細的3D模型，里面的模型大部分都是通過多邊形建模（Polygon Modeling）創(chuàng)建出來的。
這些人物在畫面里面的移動、動作，乃至根據(jù)光線發(fā)生的變化，則是通過計算機根據(jù)圖形學的各種計算，實時渲染出來的。這個渲染過程需要經(jīng)過頂點處理、圖元處理、柵格化、片段處理以及像素操作這5個步驟，而每一個步驟都離不開算力的支持。
算力支撐著元宇宙虛擬內(nèi)容的創(chuàng)作與體驗，更加真實的建模與交互需要更強的算力作為前提。游戲創(chuàng)作與顯卡發(fā)展的飛輪效應，為元宇宙構成了軟硬件基礎。從游戲產(chǎn)業(yè)來看，每一次重大的飛躍，都源于計算能力和視頻處理技術的更新與進步。
游戲3A大作往往以高質(zhì)量的畫面作為核心賣點，充分利用甚至壓榨顯卡的性能，形成“顯卡危機”的游戲高質(zhì)量畫面。游戲消費者在追求高畫質(zhì)高體驗的同時，也會追求強算力的設備，從而形成游戲與顯卡發(fā)展的飛輪效應，這在極品飛車等大作中已有出現(xiàn)。
以算力為支撐的人工智能技術將輔助用戶創(chuàng)作，生成更加豐富真實的內(nèi)容。構建元宇宙最大的挑戰(zhàn)之一是如何創(chuàng)建足夠的高質(zhì)量內(nèi)容，專業(yè)創(chuàng)作的成本高的驚人。3A大作往往需要幾百人的團隊數(shù)年的投入，而 UGC平臺也會面臨質(zhì)量難以保證的困難。為此，內(nèi)容創(chuàng)作的下一個重大發(fā)展將是轉(zhuǎn)向人工智能輔助人類創(chuàng)作。
雖然今天只有少數(shù)人可以成為創(chuàng)作者，但這種人工智能補充模型將使內(nèi)容創(chuàng)作完全民主化。在人工智能的幫助下，每個人都可以成為創(chuàng)作者，這些工具可以將高級指令轉(zhuǎn)換為生產(chǎn)結(jié)果，完成眾所周知的編碼、繪圖、動畫等繁重工作。除創(chuàng)作階段外，在元宇宙內(nèi)部也會有NPC 參與社交活動。這些 NPC會有自己的溝通決策能力，從而進一步豐富數(shù)字世界。
依靠算力的POW則是目前區(qū)塊鏈使用最廣泛的共識機制，去中心化的價值網(wǎng)絡需要算力保障。POW機制是工作量證明機制，即記賬權爭奪（也是通證經(jīng)濟激勵的爭奪）是通過算力付出的競爭來決定勝負準則。從經(jīng)濟角度看，這也是浪費最小的情況。為了維護網(wǎng)絡的可信與安全，需要監(jiān)管和懲戒作惡節(jié)點、防止 51%攻擊等等，這些都是在 POW共識機制的約束下進行。
在元宇宙的世界里，人類將不再受到物理世界的限制。人與人的交互也將不再停留在文字音視頻的社交，實時互動、交錯時空的互動都可以實現(xiàn)，這必然會誕生新的生活方式。但在奔向“元宇宙”前，就必須打造出實現(xiàn)虛實結(jié)合的基礎設施——顯然，人工智能就是那把連接虛擬世界與現(xiàn)實世界的“鑰匙”。

熱點：元宇宙 區(qū)塊鏈 大數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù) 顯卡 智能化 計算機 邊緣計算