2022年5月17日

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数字孪生技术是构建“元宇宙”基石的基础支撑系统

数字孪生技术是构建“元宇宙”基石。“元宇宙”作为连通现实世界与虚拟世界的通道和人类数字化生存的载体,通过数字孪生技术将现实世界镜像到虚拟世界里面去,以此构建细节极致丰富的拟真环境,营造出沉浸式在场体验。因此,数字孪生技术是构成“元宇宙”社会活动体系的基础支撑系统。

“元宇宙”除数字孪生技术外,还需要脑机交互、区块链、虚拟人等更多的技术支持。如应用区块链技术为数字资产交易与流通监管提供安全认证,使得“元宇宙”中任何“权利”都具备了金融属性和交易流通可行性,以此构建“元宇宙”去中心化、开放式虚拟经济运行体系。

随着数字孪生城市的落地实施,一系列现实问题出现,如数据融合难、数据安全问题、城市运行机理问题、技术典型应用场景深度不足和关键技术卡脖子制约等。加强数据体系建设与治理、强化“元宇宙”技术体系创新攻关、加强城市运行机理问题研究、开发拓展多元化应用场景,有利于促进“元宇宙”持续健康发展。

重视数据体系建设与治理,加强规范引导。无论是数字孪生城市还是“元宇宙”,共同之处都需要以数据为基础。虽然数字孪生城市汇聚海量数据,但数据准确性差、数据不一致、数据不更新、数据安全等问题突出。随着“元宇宙”的不断发展,还会产生大量个人行为数据,应加快开展针对城市空间数据、个人数据相关标准研究和立法工作,同时针对“元宇宙”应用发展可能带来的潜在风险冲击提前研究制定政策工具和管理手段,增强抗风险冲击和主动治理能力。

强化“元宇宙”技术体系创新攻关。当前,数字孪生城市涉及标识感知、模拟仿真、可视化渲染等多项关键技术自身发展和融合应用还有待加强,利用人工智能、边缘计算对动态数据快速分析处理能力不足,传感器技术不能满足全域感知部署需求。数字孪生技术上的成熟度,直接决定“元宇宙”在虚实映射与虚实交互中所能支撑的完整性。亟需强化政策精准支持,鼓励市场创新主体加快AR/VR/MR、云计算、物联网、人工智能、智能硬件、图形图像渲染等技术突破攻关,为“元宇宙”应用提供更完备和成熟的技术支持。

加强城市运行机理问题研究。城市是一个开放的复杂巨系统,我们所看到的,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。即使掌握机器学习和深度学习技术,具备了一定的对高维系统的抽象和模式识别能力,甚至可以一定程度上实现数字系统的自学习和自适应,但只实现了物理实体对象的精准对映,多元实体动态关系、隐藏关系的挖掘与建模能力不足,跨行业、跨领域的应用场景尚不成熟。加入“人”与“社会”等复杂变量之后,“元宇宙”的内在机理问题远比数字孪生城市复杂。未来,深入研究与探索城市外生驱动和内生机制,才是实现城市“真孪生”的关键。

开发拓展多元化应用场景。目前数字孪生城市以政府投资运营为主,66.7%的数字孪生城市项目由政府投资建设,数字城市建设成本与收益、研究与应用间的差距短期内尚未能弥合。长期发展应面向企业与个人运营方式,与企业运营及居民生活中的应用场景打通,创造新的业态和价值。从To G向To B和To C转变的关键在于挖掘合适的应用场景,应用于社交领域的“元宇宙”恰好能够提供入口。而“元宇宙”当前的发展只限于社交与游戏娱乐,长远健康的发展有赖于服务实体经济和现实社会,因此,“元宇宙”要加强与数字孪生城市互补。一方面可以在“元宇宙”中建造新的城市各种设施,邀请市民感受和试用,以便于在真实世界建造前进行优化改进。另一方面将数字孪生城市作为基础平台,开放给不同企业和个人,在此基础上可以开发自己专属应用,扩展投资渠道。

(孟楠 刘小林 作者均供职于中国信息通信研究院产业与规划研究所信息化应用研究部)