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【教育讀書】元宇宙是怎樣一個世界?



元宇宙(the Metaverse)原理包括元宇宙的功能、結構和運行等三個方面。筆者嘗試提出元宇宙原理甘氏模型。該模型圖示如下:


元宇宙原理甘氏模型也可以叫作元宇宙原理5-2-4模型。“元宇宙原理5-2-4模型”這個名稱取自将在下面談到的元宇宙功能、結構和運行的“五個領域”“兩個世界”“四個産生”。

一,元宇宙的功能

在功能上,或者說在場景或“應用”上,元宇宙是“五個領域”全囊括。即,元宇宙囊括了經濟、政治(或者說政務、政府)、軍事(或者說國防)、社會、文化等五個領域(這五個領域構成我們人類活動領域的全部);換句話說,元宇宙有經濟元宇宙、政治元宇宙(或者說政務元宇宙、政府元宇宙)、軍事元宇宙(或者說國防元宇宙)、社會元宇宙、文化元宇宙等五個領域。

經濟元宇宙包括消費元宇宙(以消費者為中心)、産業元宇宙(以生産者為中心)。産業元宇宙包括工業元宇宙、農業元宇宙、第三産業元宇宙。

第三産業元宇宙包括金融元宇宙、教育元宇宙、體育元宇宙、旅遊元宇宙等等。

注意!經濟元宇宙、政治元宇宙、軍事元宇宙、社會元宇宙、文化元宇宙是互聯互通的。

元宇宙囊括一切,元宇宙就是一切——就是人類以及人類的升維拓展了的生存發展空間全部。

二,元宇宙的結構

1.“兩個世界”融合為一體

在結構上,元宇宙是“兩個世界”融合為一體。即,元宇宙是虛拟世界(或者說數字世界)與現實世界(或者說物理世界)融合為一體的世界;簡略地說,元宇宙是虛實融合(或者說數物融合)的世界。

注意!虛拟世界是跟現實世界無縫結合的,而不是獨立于現實世界的。

順便指出,數字世界與物理世界融合當然包含了下列諸個融合:數字經濟與實體經濟融合,數字資産與實物資産融合,數字社會與現實社會融合,數字生活與現實生活融合,數字身份與現實身份融合,等等。


2.現實世界

從頂層向下說,現實世界由社會、互聯網和狹義物理世界等三個子系統構成。社會由人構成,互聯網由計算機構成,狹義物理世界由狹義物理物構成。

從底層向上說,現實世界是各種物理物的總和,而物理物可以分為人、計算機和狹義物理物等三類,所以,現實世界的組分就是人、計算機和狹義物理物等三類物理物。

狹義物理物指除人和計算機之外的物理物,包括自然和狹義物理人工物。

自然包括時間、空間、天體、天體上的天然物、地球、地球上的天然物。

狹義物理人工物指除計算機和人腦内想法之外的物理人工物,可以分為狹義非虛構物理人工物和狹義虛構物理人工物等兩類。虛構也叫作幻想,下同。

人是元宇宙的中心,計算機是元宇宙的關鍵。

顯見,現實世界含有三個二元系統:人機系統(或者說人-機系統、人-機共同體),物機系統(或者說物-機系統、物-機共同體),人物系統(或者說人-物系統、人-物共同體)。這裡,“機”指計算機,“物”指狹義物理物。

應該指出,我們也可以換個角度從人工性/非人工性和虛構性/非虛構性來看現實世界的結構。

3.虛拟世界

虛拟世界實際上是存在于計算機中的。虛拟世界由計算機軟件定義,由計算機生成。

從頂層向下說,虛拟世界由虛拟非虛構世界和虛拟虛構世界等兩個子系統構成。虛拟非虛構世界由非虛構虛拟物構成,虛拟虛構世界由虛構虛拟物構成。

從底層向上說,虛拟世界是各種虛拟物的總和,而虛拟物可以分為非虛構虛拟物和虛構虛拟物等兩類,所以,虛拟世界的組分就是非虛構虛拟物和虛構虛拟物等兩類虛拟物。

應該指出,虛拟物當然都是人工物。

三,元宇宙的運行

在運行上,元宇宙是“四個産生”形成大回路。即,在元宇宙中數字孿生、數字原生、物理孿生和物理原生形成大回路。

數字孿生(虛拟孿生)是物理産生數字(現實産生虛拟),即把物理數字化(把現實虛拟化)。

數字原生(虛拟原生)是數字産生數字(虛拟産生虛拟),其中包括自學習、自适應、自複制、自進化的虛拟物産生虛拟物。

物理孿生(現實孿生)是數字産生物理(虛拟産生現實),即把數字物理化(把虛拟現實化)。

物理原生(現實原生)是物理産生物理(現實産生現實),其中包括自學習、自适應、自複制、自進化的機器人制造機器人和其他物理人工物。

由于“四個産生”形成大回路,所以,元宇宙虛拟世界與現實世界之間實時且動态地雙向映射、雙向驅動、雙向控制。

應該指出,數字原生實際上是發生于計算機中的。

還應該指出,虛拟世界與現實世界的交互實際上是通過計算機用戶界面進行的,即,數字孿生實際上是從人、狹義物理物或計算機到計算機的,物理孿生實際上是從計算機到人、狹義物理物或計算機的。


四,元宇宙概念超越了相關概念

元宇宙概念超越了下列跟計算機/互聯網相關的概念:

人-信息-物理系統(human-cyber-physical systems,HCPS,人賽博物理系統);

社會物理信息系統(Cyber-Physical-Social Systems,CPSS,賽博物理社會系統,信息物理社會系統);

信息物理系統(Cyber-Physical Systems,CPS,賽博物理系統);

物聯網(Internet of Things,IoT);

數字孿生(digital twin)(工業界所說的數字孿生,不等同于本文所說的元宇宙的數字孿生);

智能制造(intelligent manufacturing);

先進制造(Advanced manufacturing);

工業4.0(Industry 4.0);

工業互聯網(industrial internet)。

五,元宇宙一句話定義

根據上面對元宇宙的分析,我們可以給元宇宙下一個定義:元宇宙(the Metaverse)是虛拟世界(或者說數字世界)與現實世界(或者說物理世界)融合為一體的世界;簡略地說,元宇宙是虛實融合(或者說數物融合)的世界。注意,這裡定義的“元宇宙”所對應的英文是the Metaverse,Metaverse首字母要大寫,并且前面帶有定冠詞the。本文的“元宇宙”都是這個意義,除非加了限定詞(例如“經濟元宇宙”,economy metaverse)或者做了特别說明。

上述定義雖然簡單,但也足夠充分,因為,術語學認為,定義(definition)是對概念的簡潔而準确的描述性陳述(descriptive statement),使區别于其他相關概念。跟百科全書式描述或者解釋說明不同,定義的主要目的不是對一個給定的概念提供全面完整的理解,而是提供足夠的理解以避免将給定的概念與其他相關概念混淆。



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