元宇宙發展要過數據挑戰這一關

2022-03-16

近段時間,元宇宙入選上海經信委“十四五”規劃及虹口區發布“元宇宙產業發展行動計劃”等消息引起各界熱議。就元宇宙及相關領域發展,上海市計算機學會存儲專委會副主任、UIT創新科總工程師陳雪菲認為——


去年底以來,上海相關部門相繼在元宇宙發展方面出手。20211230日,市經信委首次把加強元宇宙底層核心技術基礎能力的前瞻研發,推進深化感知交互的新型終端研制和系統化的虛擬內容建設,探索行業應用的內容加入到上海市電子信息產業十四五規劃中。今年18 日,市經濟信息化工作黨委、市經濟信息化委召開會議,謀劃2022年產業和信息化工作,提出加快布局數字經濟新賽道、綠色低碳新賽道、元宇宙新賽道等要求。


除了市級層面的布局外,在216日舉行的虹口區2022年重點企業及重點樓宇(園區)表彰會上,虹口發布了元宇宙產業發展行動計劃219日,元宇宙醫學協會暨聯盟創立大會在滬舉行。



元宇宙,這個從資本市場和互聯網行業刮來的概念,天生帶有巨大的科幻色彩和廣闊的想象空間,雖然還存在一些爭議,但各地政府已經初步形成支持元宇宙技術發展的共識。在業界一次專題討論中,市計算機學會存儲專委副主任陳雪菲談到,元宇宙提出了下一代多維高交互數字化空間的構建藍圖,需要一系列先進技術的組合和升級,一些關鍵基礎技術將是元宇宙發展中的重要支撐。有著信息論學術背景的陳雪菲,目前是UIT創新科總工程師。他認為,元宇宙必將在計算機信息存儲技術方面帶來新挑戰。


元宇宙不是一個新概念


元宇宙的概念在科技領域里出現已經有段時間。早在2007年瑞士洛桑的第81Mpeg標準會議上,韓國研究團隊向工作組提交了Metaverse 的案例提案,元宇宙首次出現在國際標準化領域,而維基百科在同一年也給出了元宇宙的定義。


2009年,IBM公開了一個關于Metaverse的專利申請(在2021年元宇宙概念暴發之前,全球已經有20余個專利申請或授權在其標題中就明確提到元宇宙)。2012年,國際標準化組織IEEEP1828項目中也給出了自己的元宇宙定義描述。而在2019年,IEEE發起的P2888項目,已經在具體定義如何連接虛擬世界和物理世界的標準。作為ISO/IEC 23005系列標準的補充,它具體定義了傳感器接口、執行器接口和數字化同步等范疇,這為數字孿生和元宇宙提供了通用技術標準。在科技領域,元宇宙在過去的10余年中一直默默發展著。


最近,元宇宙突然爆火出圈,很大程度上因為互聯網巨頭臉書更名引發。以臉書為首的互聯網廠商認為元宇宙是下一代的互聯網,不惜全力布局該領域。最近微軟收購暴雪,也有分析師解讀這一舉動為該科技巨頭邁向元宇宙的曲線戰略。但從專業研究角度來看,還是主張應該站在更高的視角,不只局限在互聯網的行業層面。


元宇宙是由技術組合驅動的動態發展的產物,其出現應該是整個世界數字化進程當中的一個節點或者標志性里程碑。目前為止,人們從數字化世界獲取信息和數據交互的方法,都是通過各種大大小小的顯示設備,用視力去獲取二維形態的數據;而元宇宙所囊括的新型交互技術集(VR/AR/XR),采用腦機接口,可沉浸式體驗。元宇宙僅在人機接口這一個技術點上就提出了維度上的擴展,這種變化是非常巨大的。在這個領域的探索有可能將推動虛擬世界和真實世界的融合,當然也必然推動實體經濟與數字經濟深度融合,有望推動數字經濟走向新的階段。


元宇宙會帶來哪些數據挑戰


陳雪菲介紹,作為市計算機學會的信息存儲專委,對信息存儲、數據處理的問題是比較關注的。世界不斷向信息化、數字化方向發展歷程實際上長達數十年,PC機、互聯網、移動互聯網、云計算、大數據、物聯網、AI,一項項技術都曾在數字化道路上風起云涌,如今元宇宙的出現意味著數字化進程的新階段啟動。陳雪菲說,每次代際的技術進步,所產生的數據增長都顛覆想象。他認為元宇宙會帶來三大數據挑戰。


第一個挑戰是數據量問題。相比目前,有一些專家提出會有2~3個指數級增長,換言之也就是100倍或者1000倍。但實際上,數據的增長幅度有可能遠遠高于這個值。主要原因是,雖然更多交互模式和更多的終端增長是可以預見的,但難以充分預估的是新技術帶來的新應用和新模式。例如,移動互聯網技術帶來的爆發式應用增長,產生的大量UGC(用戶產生內容)數據,就遠遠大于固網時代的歷史數據總和。今天,一些新應用已經產生了巨量數據,如自動駕駛有可能讓每輛車每天產生100TB的數據。如果按照一些觀點的大膽預測,智能車輛將成為個人進入元宇宙的一個終端,充分交互還會讓數據量再上一個臺階。這些不可預測的新模式帶來的數據量是增長的主要驅動。


第二個挑戰是數據處理能力建設。元宇宙是由數據組成的世界,數據處理能力是必須要攻克的問題。首先,天文數字級別的數據存儲問題需要解決,其次需要應對同樣是天文數字的訪問能力。這其中不僅是來自任意地點海量用戶的訪問,還有大量各種系統的訪問和數據交換請求。同時,在訪問和使用過程中的數據權限和安全如何保障,如何實現數據產權的有效保障,防止數據濫用等種種都是數據處理能力的巨大挑戰。


另外,數據處理的及時響應能力也是非常重要的,太長的時延顯而易見是無法滿足元宇宙沉浸式設計的。雖然元宇宙的具體發展軌跡目前還不可循,但可以想見,目前已經應用的邊緣計算、分布式數據、區塊鏈等不可或缺的基礎技術,都會在構建元宇宙時被再次使用,幫助實現數據的存儲、訪問、確權、開放、流通,以維持元宇宙系統持久運轉。


第三個挑戰可能來自于法律法規建設。從技術上看,數據肯定是元宇宙建設和數字經濟的重要基礎要素,從政策法規上看,也同樣如此。20204月,黨中央、國務院發布《關于構建更加完善的要素市場化配置體制機制的意見》,首次明確提出數據是五大生產要素之一,充分闡述了數據的價值和重要性,后續相關政策也明確提出要推進政府數據開放共享,加強數據安全保護和資源整合,提升社會數據資源價值,加快培育數據要素的市場。


在數據的整個生命周期中,數據生產者、整合者、使用者、管理者等角色之間的權利劃分不是那么明確,往往在邊界上存在一定的模糊,數據要素產權屬性往往是不容易確認的。這不僅需要技術上的支持,同樣需要法律法規的支持。目前來看,相關的法律法規還有待進一步完善。隨著數字經濟建設推進加快,目前各行各業已經積累了大量的數據并具備了一定的基礎,即使是數據要素具備,如何依法依規存儲、使用這些數據和未來暴發出來的新類型數據,同時又促進產業蓬勃發展,這都是可以預見的挑戰。


談到市計算機學會應發揮哪些作用,陳雪菲說,學會現有團體會員單位67家、個人會員1600余人。學會下設學術、科普、咨詢、組織、教育、青年、產學研用促進中心等7個工作委員會和13個專業委員會。其中,存儲專委會主要研究方向為計算機信息數據的存儲處理問題,是計算機科學的三大基礎領域之一。學會將發揮專業優勢、跨界整合,積極參與元宇宙涉及的相關科技和產業界的研究工作,發出上海科技聲音。


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