从数字孪生到Metaverse演进过程中的一个里程碑

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十月二十九日，Facebook 首席执行官马克·扎克伯格在Oculus Connect 活动宣布，Facebook 正式更名Meta发布了一系列软硬件产品，支持人们Metaverse办公，健身，娱乐空间。

这可能成为数字空间演变过程中的里程碑，改变人类的生存方式和社会空间与物理空间的联系。

但Metaverse是产品形式还是思想？XR技术到底是一回事吗？这些问题仍在普遍争论中，远未达成共识。事实上，不管叫什么Metaverse全真互联还是超级数字场景，作者更倾向于认为它不是某种技术，本质上是指连接人的移动互联网、连接物的物联网后，未来连接时空的互联网形式或者说是时空互联网的商业表达。

数字孪生的应用和局限性

说到时空，数字孪生已经成为城市领域众所周知的时空数据平台的商业形式，但与CIM(城市信息模型)一般只强调实体空间的精确真实再现，即使涉及IoT多元数据的集成往往只通过标签和图表来实现IoT数据的可视化，以致在实践中常被质疑其价值。

数字双胞胎一词源于工业领域，通常定义为充分利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据，整合多学科、多物理量、多尺度、多概率的仿真过程，在虚拟空间中完成映射，从而反映相应实体装备的整个生命周期过程。全生命周期、实时、双向是数字双胞胎的几个核心特征。但实际上，这种所谓的双胞胎更适合工业领域的信息物理系统(CPS)，当然，对于城市的物理空间和相对简单的基础设施系统，也可以起到一些模拟和预测的作用。

然而，城市是一个开放、复杂、巨大的系统。多个系统在相互交织、相互作用后，特别是加入人、社会等复杂变量后，成为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复杂的流、场、网等系统。成倍放大的随机性和出现性也会给试图发现规律和预测未来的数学模型带来无法承受的挑战。即使我们拥有来自互联网和物联网的多元数据、机器学习和深度学习技术，对高维系统具有一定的抽象和模式识别能力，甚至在一定程度上实现了数字系统的自学习和自适应，但城市的数字双胞胎在技术上甚至近似都无法实现。

我们看到的通常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。这些应用在一定阶段有其价值，但进化方向是光影渲染越来越精致，数据汇集越来越全面，行业模型越来越丰富准确吗？

由于算法和计算能力的限制，我们无法模仿人脑在数字系统中对复杂系统的认知和判断能力，因此在处理复杂系统问题时，需要利用数字技术的连接能力，使人们能够与数字系统一起解决问题，充分发挥其优势。

CPSS系统也可以说是一种默顿（Morton）系统与传统机器的本质区别在于，人必须参与循环，包括感知、认知和分析。在默顿系统中，机器智能和人类智能将共同工作，相互支持，并行实施，这将是下一代人工智能和智能系统运行的重要范式。

Metaverse：人的全面参与带来的平台变革

最近几个月，Metaverse突然成为资本市场最热门的方向，甚至被普遍认为是数字世界和互联网的未来。Metaverse是5G在传感等技术发展的背景下，数字空间的拓展使人们在数字空间中有了更全息、更原始的体验，而不仅仅是对物理空间部分体验的复制。这个概念的出现并不是偶然的，而是技术把我们推向了一个切换物理空间与数字空间关系的时代拐点。数字空间将不再是物理空间的副本，而是一个平等甚至更重要、更广阔的新领域。

从这个意义上说，Metaverse也是平行系统思想的通俗表达和技术响应。平行系统属于主动性、整体性和辩证性的理解论，其人工系统不要求与相应的物理系统完全一致，因此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互动的系统，其运行目标和效用受社会资源约束；平行系统强调人在系统中的作用，强调虚拟系统融合人的意图对物理系统的引导，旨在使物理系统在构成和运行上实现一定的进化。

Metaverse游戏ROBLOX 招股书上的表述必须成为Metaverse至少8 一个关键特征:身份、朋友、沉浸感、随时随地、多样性、低延迟、经济文明。Metaverse中的Meta 它表示超越，这些关键特征大多集中在人和社会系统上。从这个意义上说，Metaverse作为一种超越数字双胞胎的技术模式，它将为我们城市的数字化转型提供一些新的启发。

通常认为Metaverse分为数字孪生、数字原生、虚实相生三个层次。这也说明了Metaverse它不仅准确模拟物理空间的运行，而且在数字空间中创造原始体验，探索数字空间中独特的生活方式和社会形式；然后，数字空间也可以反向影响物理空间。

目前人们对Metaverse理解离不开游戏，但游戏往往被简化甚至矮化为简单的娱乐目标，以及引擎。VR这些具体技术。事实上，游戏，无论是儿童的嬉戏、桌游还是MOBA(多人在线战术竞技游戏)本质上是模拟现实世界或体验特殊场景。

未来，城市的生活、工作和娱乐将越来越融合，彼此之间的界限将逐渐模糊。人们也会在数字空间中生存更多。电脑游戏是未来最接近这种数字生活方式的形式，所以游戏技术甚至可以说是人类为数字原生和虚实共生世界的技术储备和探索工具。这种技术和工具并不局限于互联网、物联网、VR、AR等技术，也包括对数字空间中社会心理和行为特征的理解、治理和引导能力。

游戏引擎的核心是模拟物理空间运行规律的物理引擎，包括模拟流体、光线、重力等物理功能，通常包括数字双胞胎、通信、AI这些基本能力也有助于与物理世界高度同步。游戏对社会空间的模拟更具不可替代性:社交与互动、参与与与众包、身份与形象、交易与经济体系、从简单的对话与行动到团队协同处理复杂事务，可以再现游戏中社会经济运行的各种场景。

因此，城市系统的数字化转型将在思维方式上从数字孪生走向Metaverse。对于社会系统来说，智能体模型和神经网络都很难完全模拟和计算。通过与人的联系，市民和利益相关者可以以各种方式参与城市运营的决策过程。用人的智慧弥补机器的智能，可能是城市实现真正智慧的捷径。

在基于Metaverse借助思维构建的平行数字系统，市民可以参与多层次与城市系统的虚实互动和互动反馈，帮助系统完善和自适应优化。这个数字系统在技术上可能没有那么复杂和难以企及，可能是基于AR、VR、MR全真互联体验也可能是基于社交平台和小程序的轻应用入口，甚至网页交互。

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