元宇宙,可太火了。
国内国外,产业界学术界都热火朝天。
国外,Facebook 改名 Meta 了,小扎一头扎进元宇宙。苹果放出消息,精心打造的首款 XR 头戴设备 N301,预计明年一季度投产。
国内字节大手笔出手,收购已是国内 VR 小巨头的 PICO,又任命波粒子科技创始人成为字节跳动 PICO 社交中心负责人;腾讯也以“全真互联网”之名,低调进入新世界。
学界,特别是国内高校,设立元宇宙院系、增添元宇宙专业与课程的种种行动迅速又惹人争议。
到底该怎么看?
“元宇宙不能不做,”
“但不建议高校盲目建院系。”
通信领域专家、中国工程院院士张平被问及,回答掷地有声。
张平是谁?
无线通信领域的大牛,中国工程院院士,北京邮电大学信息与通信工程学院教授、博士生导师,网络与交换技术国家重点实验室主任。
他的研究成果并非仅如阳春白雪般:
所提出的 TDD 高速宽带技术体系方案,为我国 4G 技术可控走出了第一步;也带领团队,在冬奥会期间克服-45℃的外界温度挑战,为参赛、观赛提供技术保障。
3G 突破、4G 并跑、5G 领跑、6G 布局,中国无线移动通信之路的修筑,张平是见证者,亦是参与者。
在与量子位的对话中,张平阐明了自己对通信领域下一个热点 —— 元宇宙的观点。
他的观点,让“中式元宇宙”这个概念摆到眼前。
中式元宇宙:有许可,可控的
其兴也勃焉。
2021 年起,元宇宙的故事被推向前所未有的高度,以至于,产学研的部分目光被它所吸引。
但,元宇宙为人们打开的,究竟是怎样一个未知宇宙?
相较于日常生活可触可碰的 AR、VR 设备,Meta 等大力发展的元宇宙社交应用,抑或局限在数字经济范畴,张平口中的元宇宙,有一个更为宽泛的界定。
他解释:
元宇宙不是一个简单的游戏。
我认为它是一个独立,或平行于物理世界的新的经济形态。
这个虚拟世界,人的参与程度能有多少,目前无人知晓。
但可以肯定的是,观影等沉浸式体验,只是元宇宙的一隅,一个“头戴式装置”,并不是元宇宙的全部。
其最重要的意义,应当是提升人类效率,而非浪费现实空间。
具体落实处,一方面需要从技术上进行新的构建,一方面从政策上进行试验。
仅从技术架构剖析,元宇宙就分为互联网硬件接入、算力发展、智能技术三个架构。
至于构建出的元宇宙这个虚拟空间,可信当然是必然条件。
“元宇宙概念的提出,是美国想在现有的基础设施上,构建自己的一套可信体系。”
张平说,中式与西式的处世之道本就不同。
他进一步解释,中式元宇宙要按照这套软硬件协议,让它尽可能具有可信、可控或者许可的环境,配合经济体系来做,“但是,要我们这套体系做到完全去中心化,可能性不是很大。”
如此一来,元宇宙的技术底座,不光得是可信的、许可的,而且,作为中国可行的元宇宙的创作方式,还必须是“可控”的。
元宇宙代表主流互联网经济模式,很快生成了国内外产业生态,综合来看,元宇宙不能不做。
然而,没有办法完全去中心化的元宇宙,也能称为元宇宙,视作 Web 3.0 的一部分吗?
张平回答道:
事在人为。
他以区块链举例道,在国内国际双循环相互促进的新发展格局下,国内小循环,实际上是可以做可控式的,有自己的一套内部设计;国际大循环,则可以跟国际游戏规则接轨。
“总体来说,还是开放的。”也就是说,虽然需要许可,需要可控,在张平看来,这样的中式元宇宙,仍属于 Web 3.0 范畴。
中式元宇宙的中式涵义,不仅蕴含在具体模式上,也可以体现在名词术语上。
张平认为,“元宇宙”这个名词创造得不错,但应该慢慢地、尽可能地使用一些自己的术语,“而不是一直跟随他人”。
其实在 90 年代初,著名科学家、两弹一星功勋奖章获得者钱学森,就提出过一个虚拟现实技术与人脑开发的前沿科技,中国味很浓,名唤“灵境”。
“灵”字,有“虚拟、空灵”的含义,体现了虚拟世界的智能泛在,是虚拟与物理环境泛在化融合的核心;
“境”是“环境、地方”意思,体现了现实世界对虚拟世界的支撑。
30 年后,与“灵境”内核遥相呼应的元宇宙冲进大众视野,除了投资界、产业界的追逐,国内外也有高校陆陆续续设立元宇宙院系,开设元宇宙相关专业。
对此,张平的个人建议是:
不要太做这种赶时髦的事情。
他觉得还是应该按照学科的方向来设立专业,但他并不否认元宇宙是个“好东西”,补充道,自己也不是特别反对,设立元宇宙院系、专业的学校自然有其道理。
“5G 只是过渡技术?无稽之谈”
谈到元宇宙的技术,通信似乎是无法避开的一部分,尤其是一度被寄予厚望的 5G。
毕竟无论是元宇宙还是物理世界,通信的本质就是用于获取知识以消除人自身的“熵”,这是一个熵减的过程,能让人从不可确定的状态变成一个可确定的、更稳定的状态。
然而在相当长的一段时间里,5G 的出现似乎并不如 4G 那般给人以震撼感。
将这一现象与国内 3G 技术的短暂存在时间联系起来,加上 6G 技术正飞速到来,“3G 与 5G 只是过渡通信技术”这个说法开始出现。
作为国内 3G 到 5G 通信的带头人,张平院士在听到这个观点时给出了 4 个字的评价:无稽之谈。
张平院士介绍称,看似 3G 技术只用了两年就换成 4G,但背后的技术已经铺垫了 8 年。
从国外 2000 年实现 3G 技术以来,国内开始尝试自研 3G 技术,但当时无论是理论、关键技术、还是实践和产业链,国内几乎都是一片空白。
最终在 2008 年时,中国才成功走出一条与国外不同的通信技术路线。
3G 不到 2 年发展成 4G,“看似这些年来 3G 没做什么事,但如果没有这 8 年的技术储备,我们仅凭两年无法跃迁到 4G。”
至于当下 5G 的发展现状,张平院士总结称:
我们对它的深度挖掘还不够。
这是因为,如今 5G 与 4G 的差异除了速率外,更多体现在高带宽和高可靠性两个维度上,但普通人的需求只有速率这一方面。
高带宽和高可靠性,给工业互联网带来的颠覆感更大。
以高可靠性为例,有些行业一旦出现通信故障,就是大事故,系统可靠性 99.99% 和 99.9999% 背后的技术价值差异,可能是十万和百万级的。
张平院士提到了国内建于珠穆朗玛峰 6500 米高度的、全球海拔最高的 5G 基站。
除了高度差问题,高峰上的基站还面临着零下 45 度低温和极限风速(13~16 级)的可靠性问题。
在这种情况下确保通信信号的稳定,是 5G 技术的一大优势。
张平院士认为,之所以 5G 目前给人的感觉仍然是“还没站起来”,是因为它还缺少一个合适的平台,能够适应所有行业的新需求。
这个平台什么时候会出现?“可能还得 2~3 年。”
平台之外,同样有不少人关心芯片行业对 5G 通信发展的影响。对此张平院士回应称:
万物的通信应该是没有盲点的。
虽然目前芯片和软件业确实会对我们造成影响,但我觉得这种影响是暂时的。我们除了从制造上做出突破,也可能另起炉灶,找出一条新的路子,不一定非得按照国外的芯片技术路线来走。”
回到最开始的元宇宙话题,张平院士认为,虽然对于现阶段元宇宙而言,5G 还只能做到“头疼治疼”,像在 VR / AR 上的应用,就只是它潜力的一部分。
但未来元宇宙不仅会需要 5G,还需要更多技术来做成一个基础设施,让它真正成为一个能自动生成内容的体系,将技术与解决需求融合起来。
6G 拥抱 AI 和太空
但无论 5G 技术的未来如何,6G 已来,而它给行业带来的也同样不止是速率、带宽或可靠性等方面的提升。
针对 6G 和 5G 的区别,张平院士给出的 2 点差异,在“智能”和“空间”上:
一方面是空间,6G 希望通过泛在接入方法,将通信范围从原来的陆地“万物互联”扩展到整个陆海空,也进一步了提升对深空通信的技术要求。
另一方面是系统决策能力,我给它起名为“灵”。在高级智能体这个说法和技术出现前,它会根据输入的需求,自动代替人类去做一些决策。
事实上,在 AI 发展起来之前,国内无线通信领域就已经在探索自动决策技术,通过输入数据提升系统对环境的感知能力,基于概率论等理论预测出结果。
如今 AI 的出现,进一步提升了系统对低成本低功耗的要求,例如在基于手机端有限算力的情况下,如何更好地计算 AI 模型,是未来 6G 系统设计中需要考虑的问题。
而这些特点,也正是 6G 未来能给我们带来的不一样的体验,包括从毫秒级到纳秒级甚至更低的时延,以及通过通感算控一体化等方式将通信连接变得更智能。
通感算控一体化网络,即同时具备物理-数字空间感知、泛在智能通信、计算与控制能力的网络。
张平院士认为,虽然优势已经有所体现,但目前 6G 技术的发展还存在不少待突破的地方:
缺少引领性基础理论、必要支撑环节基础薄弱、“杀手级”应用平台尚缺、开源生态尚未完备……
简单来说,目前从理论、技术到应用生态,6G 都还需要进一步探索。
不过,如果 6G 下一步发展是空间上的延展,对于马斯克重点发展的卫星互联网技术,张平院士怎么看?
相比在陆地上做到覆盖全球,卫星相对来说可能成本会低一点,这是一个非常有想象力的地方,但我觉得不是特别难。如果我们把它设计好了,我们也能做到,据我所知国内已经有一些卫星互联网公司了。
当然,单纯从通信人的角度来看,我们对手机能不能直接与卫星联系更感兴趣。
但手机的发射功率是有限的,典型值也就 200mW,它要是想和天上的卫星建立通信,又可能需要增加手机功率,就会对人体健康产生一些影响,这里面肯定是需要做一些取舍的。
对前沿理论的探索及技术演化趋势,既不能简单否定,也不应当轻易跟随、直接进行商业化运作。
下一代通信技术如此,元宇宙等 Web 3.0 相关技术也应如此:
元宇宙不是红海,它是一片蓝海,但从更宏观的角度来讲应该是大海,因为这个探索的过程不一定是一帆风顺的。
本文来自微信公众号:量子位 (ID:QbitAI),作者:衡宇 萧箫
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