【Metaverse 的起源与演化】元宇宙不是凭空产生,而是一个自然演进的生态系

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我们已经有即时方便的通讯软体可以通话、传送图片和影片,特效眩丽的电动游戏,如果想了解朋友的生活点滴或名人消息,也有脸书(Facebook)、Instagram 等社交软体等产品,对於人类的感官需求似乎已经足够,为什麽我们还需要元宇宙呢?

举例来说,人类想跨洲旅行,并不一定需要飞机,可以搭火车到码头,再从码头搭船到大洋的彼岸,再搭当地的火车到目的地。但是,随着引擎技术、燃料、物理学等技术与科学理论持续发展,这时人类有能力开发出飞机,节省时间、增加效率。人类永远会持续寻找更有效的解决方法,让自己过更好的生活。

各领域技术的累积,创造出新的生活方式:元宇宙

人类文明从早期拿着粗糙的工具进行渔猎采集;接着逐渐学会观测天象、制作铁器、为了维持地力,发明轮耕法促成农业革命;粮食累积速度增加,手工业的发展累积技术、商业活动累积了资本、宗教改革让人类的思维能力得到解放、大航海时代创造了全球市场,增加从人力转为机器制造的需求,催生出工业革命;二次世界大战後,电子设备日新月异、通讯技术越发进步,在软硬体人才与制造能力兼备之下,网路革命於焉产生。

各领域的技术累积到一定程度後,量变自然会让社会结构发生质变,所以,其实元宇宙并非凭空从石头里蹦出来,而是一个文明演进的过程。

现在的人类,物质生活可说是已经发展到极致了。但是,心灵生活却仍然相当原始,这意味着目前我们过着实体的生活,偶而在线上经营着自己的个人品牌,但是我们有没有机会,在一个虚拟的世界,过着更符合自己想像的生活呢?可能像是魔戒那样的世界、可能像是哈利波特那样的世界、可能像是阿凡达那样的世界…你需要问自己的是:你想要活在怎样的世界?这种需求,引发出元宇宙的诞生。

要说元宇宙的入门应用,应该就是游戏了吧。游戏是承载人类想像力的最佳媒介之一,不但各种特效做的越来越精致、3D 场景越来越拟真,游戏内的生态系,包括互动、社交、自成一格的经济体系、虚拟货币、虚拟替身等都让游戏与现实生活的界线更模糊,元宇宙让这两个世界无缝接轨。

一级玩家剧照

近年,区块链和比特币等去中心化的概念和产品,引起了许多思考,科技、经济发展、个人数据是否应该要由单一或少数政府或大型机构把持?在元宇宙的世界里,要实现去中心化的概念,比现实世界更容易。

有些人仅站在脚下的原点,以现有科技的限制,评断人类的局限,另一些人抓住机会,看到趋势发展背後的本质,顺势致富。近年元宇宙的热潮,并不是凭空出现的虚构故事,而是许多元素逐渐发展成熟後,才推动趋势的形成。

元宇宙概念早就出现,为什麽现在才开始成为发烧话题?

许多读者应该不陌生,元宇宙的名称是来自史蒂文森(Neal Stephenson)於 1992 年出版的科幻小说《溃雪》(Snow Crash),但为什麽当时元宇宙的概念没有产生像现在一样风潮呢?

因为当时不论是思维方式、科技技术都无法让这个概念看起来有可行性,但现在许多技术不断累积、进步,让建造一个广阔、拟真的元宇宙成为可能。网路的速度、承载的资料量革新是最重要的基础之一。

自 1979 年第一代行动通讯技术(1G)推出後,通讯持续进步,现在的 5G 网路,资料传输速率远远超越以前的蜂巢式网路,更低的网路延迟,在同等条件下 5G 的延迟低於 1 毫(ms)秒,而 4G 为 30 到 70 毫秒,此外,5G 频宽最高可达 800 MHz,而 4G LTE 的频宽为 20 MHz,5G 可以每秒传输更多资料。元宇宙的运作需要连续、不间断,而且低延迟性,这样用户才能有良好的沈浸式体验。

在元宇宙的世界中,视觉体验一定是关键,NVIDIA 在 1999 年 8 月 推出图形处理器(GPU)GeForce 256,在进行 3D 绘图运算时,功效比中央处理器(CPU)更加明显。而且,随着 GPU 的效能不断增强,视觉渲染效果越来越好,图像的色彩、明暗、形体的细致度都越来越接近真实世界。此外,算力的飞速进展使元宇宙的体验能保持流畅、各种资讯的处理速度越来越快,让元宇宙世界中的各种互动、交流、反应时间都能与现实世界一样即时。

NVIDIA 的执行长黄仁勳在 2021 GTC 上就做了最好的展示,其中的 14 秒内,黄仁勳身上的皮衣、背後的壁炉、厨房、桌上每件物品,全部都是软体渲染出来的仿真画面,连他本身都是「虚拟的」。这技术让元宇宙脱离「科幻小说」迈向「现实」的层次。

黄仁勳现身 GTC

元宇宙的运作中,需要迅速处理庞大的资料、储存、计算,资料中心是整个元宇宙世界的「拱心石」。1980 年代,电脑技术开始飞速发展,对於资料的处理速度和量都迅速攀升,1990 年代时,资料中心就应运而生。2000 年,随着网路泡沫生成,各大科技企业纷纷建立自己的资料中心,相关的资安、计算、储存、传输速度等技术也不断提升。  

不论是吸人眼球的特效、不断变化的场景、各种虚拟替身的动作、光影变化等这些体验都需要强大的资料中心快速处理大量的资讯、数据,还要能即时回馈。此外,资料中心也是人工智慧(AI)、资料分析、高效能运算的基础。

在 1940、1950 年代,人工智慧的概念逐渐成形,1950 年时,艾伦·图灵,(Alan Mathison Turing)发表了一篇论文指出,由於「智慧」这一概念难以确切定义,他提出了着名的图灵测试,假如一台机器能够与人类展开交流对话,而不会被辨认出是机器,那麽这台机器就是具有智慧。这让科学界开始思考「人工智慧」是可能的。

 AI 本身是软体,又可以写软体,而且 AI 能辅助开发者优化细节,收集与分析各种数据,和人类开发者相辅相成。AI 在元宇宙的建立、发展中已经和人类的角色并驾齐驱。不过,真正让 AI 发挥威力的,是「深度学习」。

1943 年神经科学家麦卡洛克(W.S.McCilloch)和数学家皮兹(W.Pitts)发表一篇论文《神经活动中内在思想的逻辑演算》建立了神经网路和数学模型:MCP 模型,这是按照生物神经元的结构和运作原理建构出来的一个抽象和简化的模型,也是深度学习的理论基础。

此後,研究深度学习的方法与论文不断推陈出新,BP 演算法、决策树方法、自然语言处理、动态规划、梯度策略演算法等都是推动机器学习持续突破的基础。

深度学习会训练 AI 透过海量资料学习、辨识模式、提出建议以及调整。而且,AI 不会只是对一组规则做出回应,而是会从样本建立知识,然後使用获得的知识,产生像人类的反应、行动和操作,而且能有效避免人类容易受到情感波动而做出非理性判断的缺陷。

深度学习能让 AI 在虚拟世界中自行创造人类向往的场景,而且是「完全」自主,不需人类的指示,这能快速延伸元宇宙的世界。

在元宇宙中还有一个不可或缺的要素,就是经济生态,在去中心化浪潮涌向元宇宙新世界时,区块链和虚拟货币就是维持这个虚拟世界的支柱。中本聪在 2008 年提出区块链的概念,2009 年成立比特币网路,尔後区块链技术如雨後春笋般展开,虚拟货币也由比特币开始延伸,产生各式各样的虚拟币。区块链和虚拟货币的技术发展也让大众对於传统的「实体」货币思维逐渐转变,将货币的交易媒介、记账单位、价值储藏,三个主要功能慢慢移植到元宇宙中。

虚拟的比特币

累积了5G网路、视觉模拟、云端运算、人工智慧、区块链等技术,才终於让元宇宙有机会实现。虽然现今元宇宙还是处於萌芽阶段,但却已经吸引了所有科技产业的目光,众多新技术推进与大众思维转变的情况下,未来元宇宙的进展速度可能会超越我们的想像。

接下来,INSIDE将以这个专题来让读者们开始进入元宇宙的时代。

核稿编辑:李柏锋

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