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元宇宙技术发展对国防工业的启示建议
来源:中国电科发展战略研究中心 | 作者:刘凌旗 杨晨星 | 发布时间: 2022-06-06 | 832 次浏览 | 分享到:
元宇宙是以智慧互联、智能交互等先进信息技术手段,通过增强客观物理空间、融合数字虚拟世界,创造形成的虚实共生的新型社会形态......


元宇宙是以智慧互联、智能交互等先进信息技术手段,通过增强客观物理空间、融合数字虚拟世界,创造形成的虚实共生的新型社会形态。

国家“十四五”规划提出要打造数字经济新优势,充分发挥海量数据和丰富应用场景优势,促进数字技术与实体经济深度融合,赋能传统产业转型升级,催生新产业新业态新模式。近期,科技界、学术界纷纷入局元宇宙概念,再度推动世界主要国家对数字化技术的集中审视,我国防工业领域也须高度重视相关概念演进及其带来的潜在影响。

元宇宙引发国内外广泛关注概念阐释不断丰富

元宇宙发端较早,近期从产业界蔓延至政府和军工领域。美国科幻作家尼尔•斯蒂芬森于1992年《雪崩》一书提出元宇宙概念,描述了平行于现实世界、始终在线的虚拟世界。游戏平台Roblox公司首次将此概念写入招股说明书并成功上市,掀起了科技产业界的元宇宙热潮。脸书公司基于内部业务调整而正式更名为元宇宙英文前缀Meta,意为包涵万物、无所不联。韩国科技通信部发起由现代、SK集团、LG集团等200多家企业组成的元宇宙联盟,首尔市政府推出《元宇宙首尔五年计划》,在经济、文化、教育、信访等领域打造数字服务生态,成为首个地方政府提出的工作规划。在军工行业,微软公司获得美陆军218.8亿美元合同,生产12万套HoloLens混合现实头显设备;Darpa开启了“面向目标支持的自主多模态吸收”项目,通过人工智能和增强现实技术为美军机械工程师和医护人员实时生成军事培训指导材料,已向施乐公司、加州大学圣巴巴拉分校、罗斯托克大学等组成的团队授予580万美元研发资助。

国内紧跟元宇宙热潮,探索引入地方规划并启动预研项目。腾讯、百度、网易抢先注册Metaapp、雷火元宇宙等商标,北京辖区目前注册量居首位,其次是广州、深圳和上海。《上海市电子信息制造业发展“十四五”规划》前瞻部署量子计算、第三代半导体、6G通信和元宇宙等领域,《关于浙江省未来产业先导区建设的指导意见》提出构建以区块链、第三代半导体、量子信息、元宇宙等为重点的未来产业发展体系。清华、北大、复旦先后发布《元宇宙发展研究报告2.0版》《元宇宙2022:积蓄的力量》《化身与智造:元宇宙座标解析》等报告。中国移动通信联合会元宇宙产业委员会由物链芯工程技术研究院、央链全球、元宇宙实验室等机构发起成立,已举办“元宇宙:灵境与科学艺术”纪念钱学森先生诞辰110周年论坛,并推出《元宇宙产业宣言》。在军工行业,航天科工二院北京电子工程总体所发布“虚拟孪生-元宇宙协同建模仿真方法研究”公告,需针对元宇宙、虚拟孪生等新型虚拟环境交互理念对作战训练带来的新理念新启示,开展支撑虚拟孪生复杂性/动态性的元宇宙体系描述方法、物理引擎等技术预研。

 元宇宙由多种技术综合而成尚处于初级发展阶段

元宇宙本质上是对现实世界的虚拟化、数字化过程,是多种网信技术的综合集成与应用。元宇宙旨在构建一个与现实世界持久、稳定连接的数字世界,需要借助于电子信息行业各类技术的集成式应用。其中,扩展现实、数字孪生、先进显示和智能穿戴设备、生物传感器、脑机接口等技术可在人机交互层全面提升开放世界的沉浸感,云计算、物联网、移动通信等技术在低时延的网络传输层实现参与者不受时空限制的自由进出,GPT-3模型、多技能AI等技术在提升创作效率方面可实现内容应用的实时生成、体验和反馈,而区块链与隐私增强计算则提供了元宇宙基本组织形态、治理模式和交易机制所必需的技术架构。中国工程院院士郑纬民认为,分布式存储是维持元宇宙持久运转的基本方式,区块链是解决数据要素的产权属性问题的关键技术,算力和数据是元宇宙和数字经济发展的基础。可以说,元宇宙为经典互联网增加空间性维度,赋予用户时空拓展层面的全新体验和价值。

元宇宙被视为下一代互联网形态,然而现实世界的科技水平决定其发展的上限。与目前的互联网形态相比,元宇宙刻画出一种更加沉浸式、共享的三维虚拟空间,但人类对自然界物理规律和真实现象的理解决定了虚拟世界中能够存在什么,当前科技发展水平的高低决定了元宇宙能在多大程度上实现。数字化虚拟世界发展过程是循序渐进的,需要在共享的基础设施、标准及协议的支撑下,由众多工具和平台不断融合、进化而最终成形。现有技术没能突破的情况下,元宇宙更宜被阐释为寄托社会公众对未来技术发展信心的承载体,随着智能交互、区块链、物联网、先进计算、电子竞技的大幅进步,有望实现高度自由的数字生活方式和新型虚拟空间的构建。

元宇宙属于数字化范畴对我国防工业转型带来机遇

元宇宙涉及的技术覆盖了底层支撑、前端设备和场景内容入口,其对高级社会形态的探索虽未超出数字化和智能化的范畴,但所带来的技术赋能和产业机遇值得期待,有望激活数据要素潜能,加速推动我国防工业数字化转型降本增效。

一是增强武器装备人机交互显示,提升演习训练效果。当前的人机交互主要通过键盘、触摸和模糊的语音识别,但如微软Hololens等产品正在改善新一代的交互体验和方式,通过小型化、便携化的虚拟现实设备增强人与人、人与环境的互动,为军事训练和实战装备提供新手段,加强网络信息全域作战的指挥控制应变效能。实战化演训是军队保持领先优势的有力支撑。同时,元宇宙系统反复与士兵交互迭代,借助大量复盘模拟不断完善学习策略,通过自主化智能技术使实战训练以非预测模式进行,有利于提升士兵和指挥官的作战应变能力和实战效果。