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元宇宙带给智慧城市系统的数字化转型

发布时间:2021-11-24 6:43:52   
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  从2000年的PC互联网到2010年的移动互联网,下一个以元宇宙为核心理念的空间互联网变革即将到来!

  Metaverse(元宇宙)是一个虚拟时空间的集合,它是通过数字化形态承载的与人类社会并行的平行宇宙。借由增强现实(AR), 虚拟现实(VR) 和互联网(Internet)带来身临其境的沉浸感。

  这也许会成为数字空间演进过程中的一个里程碑,改变人类的生存方式和社会空间与物理空间的连接方式。但元宇宙到底是个产品形态还是个思想?事实上, 其所指的实质上是连接人的移动互联网、连接物的物联网之后,未来连接时空的空间互联网形态 ,或者说是空间互联网的一种商业化表述。

  城市是一个开放的复杂巨系统,多个系统在彼此交织并相互作用之后,尤其是加入“人”与“社会”等复杂变量之后,就成为了一个巨大的社会物理信息系统(CPSS)。对于这类系统,其运行状态的描述需要比三维实体空间更为复杂的“流、场和网”等系统,成倍放大的随机性、涌现性也会给试图发现规律和预测未来的数学模型带来尚无法承受的挑战。我们所看到的,通常仍然只是城市的物理形态和一些高度简化的系统运行状态和模拟推演。

  由于算法与算力的限制,我们还无法在数字系统中模仿人脑对于复杂系统的认知和判断能力,这就需要在处理复杂系统问题时,运用数字技术的连接能力,

元宇宙:人的全面参与带来的平台变革

  元宇宙是5G和传感等技术发展背景下,对数字空间的一次拓展,让人们在数字空间中有更加全息、原生的体验,而不仅仅是物理空间部分体验的复制。这个概念的出现并非偶然,而是技术已经把我们推动到一个切换物理空间与数字空间相互关系的时代拐点,数字空间将不再是物理空间的副本,而会是平等甚至更加重要和广阔的新领域。

  从这个意义上讲,元宇宙又是“平行系统”思想的通俗表述和一种技术响应。“平行系统属于能动、整体和辩证式的认识论,其人工系统并不要求与相应的物理系统完全一致,因而具有一定的平行性或独立性。平行系统将物理系统视为与环境交互的系统,且其运行目标和效用是受社会资源约束的系统;平行系统强调人在系统中的作用,强调融合了人的意图的虚拟系统对物理系统的引导,目的是使物理系统在构成和运行方面达到某种进化。”

数字孪生的应用与局限

  说到时空,数字孪生在城市领域已经是一种广为人知的时空数据平台的业务形态,但是与CIM(城市信息模型)一样,一般只强调对实体空间的精确真实复现,即使是涉及IoT等多元数据的集成,往往也仅通过标签、图表等实现对IoT数据的可视化,以致在实践中常被质疑其价值,当然对于城市的物理空间,以及相对简单的基础设施系统来说,也能发挥一些模拟、预测等作用。

  “元宇宙”作为一种超越“数字孪生”的技术模型,会对我们的城市数字化转型提供一些新的启发。

  通常认为元宇宙分为三个层次:数字孪生、数字原生、虚实相生。这也说明了元宇宙是在精准模拟物理空间运行的同时,也在创造数字空间中的原生体验,探索一种在数字空间中特有的生活方式和社交形态;进而,数字空间也可以反向影响物理空间。

  因此,对于城市系统的数字化转型,会在思维方式上从数字孪生走向元宇宙。对社会系统而言,无论是智能体模型还是神经网络,都难以全面的模拟和计算。而 通过对人的连接,从而让市民和利益相关方以多种方式参与到城市运行的决策过程中,用人的智慧弥补机器的智能,可能是让城市实现真正智慧的捷径 。

  在基于元宇宙思维构建的平行数字系统辅助下,市民可以在多个层次参与到与城市系统的虚实互动、交互反馈,帮助系统的完善和自适应优化。这种数字系统在技术上未必是多么复杂和难以企及,既可能是基于AR、VR、MR的全真互联体验,也可能是基于社交平台和小程序快速搭建的轻应用入口甚至网页交互。

  元宇宙思维在数字孪生的基础上,引入了多元主体的参与互动,使数字平台不仅提供可视化能力,更实现了社会空间和物理空间的全面连接,真正实现了机器智能与人的智慧的高度协同。

  互联网在过去的几十年里,从简单的人与人之间的连接,接管了购物、办公等各种线下流程,到物与物的连接,实现了万物互联和智能运行。在新的发展阶段,智慧城市和数字技术面临的不仅是社会空间与物理空间的全面连接,也需要在数字空间创造全新的体验和新的生产生活方式,这时候,元宇宙的概念应运而生。元宇宙不应该是一个被盲目炒作的泛泛概念,而应该从中识别真正的产业发展趋势,并加以响应。

  就城市数字平台而言,在三维实体空间重建和动态数据汇聚的基础上,应该重点关注人的参与和体验,实现机器智能和人的智慧高度协同,实现城市的智能化到智慧化。

  *探讨未来智慧的技术方案,探索智慧城市的一切可能,关注巨匠智慧城市,带你更深入了解新型智慧城市。

 

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