香港浸会大学研究生，香港浸会大学研究生申请条件
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导读：根据Gartner 新兴技术炒作周期曲线，「元宇宙」概念目前正处于炒作的顶峰。毋庸置疑的是，元宇宙已经成为当前最炙手可热的概念。
新冠时代，物理距离被封印，世界正处于「零距离」时代的开端。从根本上讲，「元宇宙」是一种去中心化的自治组织（DAO）。
它不仅彻底改变了数字世界的底层基础设施，还彻底改变了物理层，以及它们之上的所有服务和平台、数据处理的方式。
为了实现零距离世界的愿景，三大支柱技术是：AI、DAO、虚拟化。在不远的未来，元宇宙和AI的结合究竟会怎样改变人们的生活和社交？
作为智源大会“AI与元宇宙论坛”的主席，香港浸会大学副校长郭毅可，向智源社区介绍了他对元宇宙的底层逻辑和未来前景的理解。
郭毅可，英国皇家工程院院士、欧洲科学院院士，英国帝国理工学院数据科学研究所所长；香港浸会大学副校长（研究及拓展）；上海大学计算机工程与科学院院长，中国人工智能学会名誉副理事长，高木学习联合创始人。1980年至1987年在清华大学计算机系计算机专业就学，获一等荣誉工学学士学位并成为首批清华硕博联读生。1987年被公派至英国留学，1994年博士毕业于英国帝国理工学院计算机系，获计算机科学博士学位。2014年创建帝国理工数据科学研究所并被任命为所长。2015年4月，上海大学聘请郭毅可出任计算机工程与科学学院院长。2020年1月，郭毅可出任香港浸会大学副校长（研究及拓展）。
01 「元宇宙」与「零距离社会」
「元宇宙」是目前最受瞩目的技术概念之一。上图展示了 Gartner 新兴技术炒作周期曲线，而「元宇宙」概念目前正处于炒作的顶峰。
关于元宇宙的定义，人们从科学、哲学等角度给出了多种解释。其中，较为公认的观点是，我们将 3D 虚拟世界置于互联网载体上，我们在这样的网络中参与虚拟经济。此外，由互联网描述的社交关系也十分重要，借此创造一个通用的虚拟世界。然而，目前还没有人将这一系列的共识融合成清晰一致的概念，「虚拟现实」、「虚拟经济」的发展也被夸大了。
我们需要思考以下三个方面的问题：
（1）元宇宙的诞生背景。为什么在现在的时间点迎来了爆发？
（2）元宇宙的底层基础。涉及到哪些关键组成部分和技术？
（3）元宇宙的研发。如何开展相关研究？
如今我们身处于一个「新冠后」时代。丘吉尔曾经有一句名言：「Never let a good crisis go to waste」。诚然，危机往往伴随着转机。每一次危机都会伴随着一些伟大的变革，对人类历史产生长远的影响。随着这次新冠疫情的蔓延，我们意识到后疫情时代催生了新技术、社会发展和新的经济模式，新的规范得以诞生。
在这样一个病毒大流行的世界里，我们时常需要被隔离。得益于互联网的存在，我们的社交生活不会因为无法与人在物理世界中接触而中断，交流的成本被大大降低。
世界正处于「零距离」时代的开端。在不考虑信息安全的情况下，我们可以在网络上迅速组织社交单位或组织。在这个网络中，唯一能体现价值的就是数据。我们如今生活在虚拟和现实交错的社会中。例如，我们在打电话时，很难分清另一端是真实的人类还是播放的录音。在当下以及未来的网络世界中，虚拟的物体也可能拥有智能，我们将进入一个新的世界。
轮子是人类最伟大的发明之一。公元前 4500 年，人类发明了轮子。在此之前的史前文明中，人们只能接触到生活在较小范围内的人。有了轮子，人们在单位时间内可以接触到的人数就大大增加了。
蒸汽机是工业文明诞生的标志，起初由于纺织工业的需要而被发明。但事实上，蒸汽机在交通方面对人类文明起到了最大的影响，使我们可以在单位时间接触到更多的人。便捷的交通造就了城市，创造了产业、公司、企业，创造了工业文明的理念。
50 年前，个人电脑、光纤和互联网的概念诞生。互联网的出现使人类的沟通效率得到进一步提升，促进了经济全球化的发展。人类走进了信息时代。如今，通过云计算支撑的移动互联网或手机，人们可以在短时间内接触到任何人。我们将这个新时代的人类社会称为「零距离社会」，从生活在同一屋檐下的家庭开始，人们为农业、企业、城市、社会、全球化而共同努力。
「零距离社会」所引发的社会现象比「全球化」更大。在零距离社会中，人可以瞬间动态地组织自己的社会单元，「元宇宙」是这种社会的重要部分。实际上，我们已经体验过许多与「元宇宙」相关的早期工作。
02 去中心化的自治组织（DAO）
首先，「元宇宙」是一种去中心化的自治组织（DAO）。我们可以在网上构建一种通过智能合约程序来管理的完全去中心化的组织，而不是通过固定的结构来管理它。
DAO 是一项基础性技术，用于组织基于互联网的社会。以比特币为例，DAO 为开放协作机制提供了操作系统。它可以动态地构建组织，赋予每个成员责任和权利；社会中的成员可以自由交互；可以高效地在组织内生成、管理、部署资源；可以实现成员资格管理、群组的生命周期管理。最重要的是，这些管理机制都是通过去中心化的程序完成的。
区块链是实现 DAO 的核心技术，可以实现对资产的加密保护。DAO 的运作规则以及交易记录都会被高度透明地存储在区块链上，所有用于管理 DAO 的运作规则都会由利益相关者共同决定。区块链会记录所有的数字资产，通过智能合约支持成员的交互行为，处理外部信息并执行相应的规则。成员的权限由符号令牌（Token）定义，规定了成员共享资源的能力。比特币和以太坊都是典型的 DAO 应用。
03 零距离社会中的数据资产
DAO 之间的数据资产的创建、管理、交易体现着经济的力量，实现了数字资本化。这该过程中，我们在互联网上实现了虚拟和现实世界的结合，人们很难识别交互的对象是否具有物理实体。这个统一世界中的物体必须具有某种智能（就像人类）。通过区块链，我们可以在网络上构建去中心化的组织，获取所需的信息技术支持。
在互联网社会中，数据是唯一的交易载体。我们通过数据化技术形成数据资产。在过去的 10 年终，人们开始构建数据产品，提供在线购物、搜索等服务，使数据成为了产品资源。事实上，当我们在使用这些数据产品时，也在网络上创建了自己的身份识别信息。而这些识别信息目前被谷歌等大公司自由使用，成为了它们的资产。随着时代的发展，人们维护自身数据权益的意识越来越强，保护自己对数据的所有权。而如果我们可以交易数据资产，在交易过程中形成了数据资产的价值，此时数据就成为了资本。
数据区块具有一定的数据资产属性，我们通过区块链来交易数据。具体而言，数据资产具有以下属性：（1）普适性：数据是无处不在的（2）非竞争性：用户之间对于数据资产的的使用互不干扰，不存在边际花费或双重花费。（3）超级可再生性：数据不会因用户的使用而减少，可以被反复使用，用户的使用过程也会产生更多的数据资产（4）可积累性：数据资产的价值通常会因用户使用而增加。
区块链创建了不可变且带有时间戳的账本，从而确切地记录每个数据资产的来源。所以我们根本无法真正复制它，这对于防止双重花费十分重要。
区块链具有可编程性的特点，它通过智能合约实现了一个真正去中心化交易的智能世界，整个过程无需人工参与。此外，区块链的分布式记账功能保证了分布式网络上的数据安全性和匿名性，这是实现数据经济的关键之处。
04 虚拟化：数字化现实世界
它可能是一个像我这样的真实物体，一个人。可能是它的虚拟化。所以有一种虚拟化已经被研究了很长时间，但我从所谓的虚拟现实开始。基本上你会佩戴这些设备。你可以通过这些设备看到一些不是真实世界的世界。
如前文所述，我们可以借助区块链技术将数据组织起来，形成数据资产。而互联网上的每一个物体可能是存在于物理世界中的实体，也可能是其虚拟化的对应物。虚拟化技术是一个庞大的研究领域，主流的虚拟化技术包括：（1）虚拟现实。通过佩戴一些设备（VR 面具）看到虚拟化的世界。（2）增强现实。将虚拟信息、附加的信息映射到现实世界中。（3）混合现实。虚拟世界和现实世界之间的交互。
实际上，虚拟化是对现实世界的数字化，旨在让现实世界成为可以在互联网上传输的对象。人工智能则赋予了虚拟实体以智能，让虚拟实体可以感知、思考、做出决策、行动。带有人工智能的虚拟实体在互联网上作为数字对象传输，看起来与人一样。这些技术支撑起了「数字孪生」的概念。数字孪生也是当下的一大研究热点。在德国，宝马的实验室为人类驾驶员构建了数字孪生，进行了一系列关于车祸的实验。
通过数字孪生技术，我们可以构建物理对象或过程的实时的数字对应物。数字孪生体可以与环境交流互动，甚至可以改变环境。其中，仿真和机器学习是构建数字孪生的关键技术，数字孪生体需要在环境中学习，并且通过仿真技术完成行为。因此，数字孪生是虚拟化和人工智能的结合。在「零距离」的虚拟世界中，数字孪生体是实体对象的「代理人」，而互联网也将实体之间的距离虚拟化。
上图展示了人的全息投影，这在某种程度上也是对人的虚拟化。我们希望通过虚拟化技术实现「零距离」世界，将距离虚拟化，让处于不同物理空间中的实体能够交互。在这样的世界中，我们通过 DAO 和人工智能技术让智能合约更加智能、使智能虚拟化、赋予虚拟化对象以「生命」。
05 人工智能与零距离社会
机器智能是虚拟化的最高境界。零距离世界的三大支柱技术是：AI、DAO、虚拟化。在过去的 30 年间，人工智能经历了从符号推理到机器学习、深度强化学习等技术的发展，智能体可以下国际象棋。如今，我们正研究如何赋予机器创造力。
如上图所示，AI、DAO、虚拟化的融合催生了一系列新的技术。例如，去中心化和人工智能结合诞生了智能合约，虚拟化与人工智能的结合产生了数字孪生技术，而以太坊和比特币则是去中心化与虚拟化结合的产物。上图中的各项技术构成了元宇宙的技术基础。然而，这一切技术的实现都依赖于 Web 技术的进一步发展。
我们希望通过 Web 构建分布式组织，管理、生成数据资产。我们可以通过授权数据资产的交易来建立网络经济，使数据资产与现实世界中的对象相对应。
06 Web 3.0 与零距离社会
我们希望建立一种新的价值网络，能够真正实现零距离社会，而这又将是一次网络革命。
上世纪 90 年代的第一代 web 只包含只读内容。我们目前使用的是 Web 2.0，它允许我们读写数据。这样一来，Web 就变成了数据库，我们可以编写工作流，从而实现各种不同的功能。Web 2.0 的关键点是为人类构建基本的服务。
而到了 Web 3.0 时代，Web 不仅可以提供服务，还可以组织社群、进行交易，形成了价值网络。新的 Web 3.0 通过构建 DAO 和区块链来交易数据资产，建立特定的组织。在 Web 基础设施的支持下，我们无需关注可信性，也无需人为处理交易。
Web 3.0 具有以下特点：（1）支持构建数据资产，用户对其贡献的内容具有所有权（2）高可信度：平台对于隐私数据存储提供高可信度服务（3）支持数据交易：赋予用户决策权，通过数据交易产生实际经济效益（4）支持数字经济：用户可使用 NFT 等方式验证身份，并自由转移资产所有权（5）多模态使用：支持 3D 媒体及其它交互媒体形式。我们目前正处于 Web 3.0 的前夜。
07 元宇宙初探
元宇宙研究方兴未艾，具体而言，我们可以从内容生成、核心技术、基础设施三个方向展开元宇宙研究。首先，我们需要在保障个人隐私的前提下实现源代码、数据、内容的共享。从技术层面上说，元宇宙的实现有赖于分布式治理、区块链、网络技术、芯片技术、脑机接口、虚拟化技术、AI 技术等领域的发展。从基础设施上来说，元宇宙的实现与 Web 3.0 的构建息息相关。
目前，郭毅可教授领衔的「人机共生艺术创造技术平台」得到了逾 5000 万港币的自助，试图构建「沉浸式」、「智能式」、「交互式」、「一体式」的元宇宙环境。该团队已在具有人类意识的艺术创造、沉浸式艺术表现、3D 沉浸式成像技术、动作捕捉与 3D 建模、高维视觉艺术探索、公顷互感艺术表演等方面取得了一系列研究成果。
整理：熊宇轩
审校：李梦佳
香港浸会大学研究生(香港浸会大学研究生申请条件)
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