從2000年的PC互聯(lián)網(wǎng)到2010年的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)，下一個(gè)以元宇宙為核心理念的空間互聯(lián)網(wǎng)變革即將到來！
Metaverse（元宇宙）是一個(gè)虛擬時(shí)空間的集合，它是通過數(shù)字化形態(tài)承載的與人類社會(huì)并行的平行宇宙。借由增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR），虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）和互聯(lián)網(wǎng)（Internet）帶來身臨其境的沉浸感。
這也許會(huì)成為數(shù)字空間演進(jìn)過程中的一個(gè)里程碑，改變?nèi)祟惖纳娣绞胶蜕鐣?huì)空間與物理空間的連接方式。但元宇宙到底是個(gè)產(chǎn)品形態(tài)還是個(gè)思想？事實(shí)上，其所指的實(shí)質(zhì)上是連接人的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、連接物的物聯(lián)網(wǎng)之后，未來連接時(shí)空的空間互聯(lián)網(wǎng)形態(tài)，或者說是空間互聯(lián)網(wǎng)的一種商業(yè)化表述。
城市是一個(gè)開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)，多個(gè)系統(tǒng)在彼此交織并相互作用之后，尤其是加入“人”與“社會(huì)”等復(fù)雜變量之后，就成為了一個(gè)巨大的社會(huì)物理信息系統(tǒng)（CPSS）。對(duì)于這類系統(tǒng)，其運(yùn)行狀態(tài)的描述需要比三維實(shí)體空間更為復(fù)雜的“流、場和網(wǎng)”等系統(tǒng)，成倍放大的隨機(jī)性、涌現(xiàn)性也會(huì)給試圖發(fā)現(xiàn)規(guī)律和預(yù)測未來的數(shù)學(xué)模型帶來尚無法承受的挑戰(zhàn)。我們所看到的，通常仍然只是城市的物理形態(tài)和一些高度簡化的系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)和模擬推演。
由于算法與算力的限制，我們還無法在數(shù)字系統(tǒng)中模仿人腦對(duì)于復(fù)雜系統(tǒng)的認(rèn)知和判斷能力，這就需要在處理復(fù)雜系統(tǒng)問題時(shí)，運(yùn)用數(shù)字技術(shù)的連接能力。
元宇宙：人的全面參與帶來的平臺(tái)變革
元宇宙是5G和傳感等技術(shù)發(fā)展背景下，對(duì)數(shù)字空間的一次拓展，讓人們?cè)跀?shù)字空間中有更加全息、原生的體驗(yàn)，而不僅僅是物理空間部分體驗(yàn)的復(fù)制。這個(gè)概念的出現(xiàn)并非偶然，而是技術(shù)已經(jīng)把我們推動(dòng)到一個(gè)切換物理空間與數(shù)字空間相互關(guān)系的時(shí)代拐點(diǎn)，數(shù)字空間將不再是物理空間的副本，而會(huì)是平等甚至更加重要和廣闊的新領(lǐng)域。
從這個(gè)意義上講，元宇宙又是“平行系統(tǒng)”思想的通俗表述和一種技術(shù)響應(yīng)。“平行系統(tǒng)屬于能動(dòng)、整體和辯證式的認(rèn)識(shí)論，其人工系統(tǒng)并不要求與相應(yīng)的物理系統(tǒng)完全一致，因而具有一定的平行性或獨(dú)立性。平行系統(tǒng)將物理系統(tǒng)視為與環(huán)境交互的系統(tǒng)，且其運(yùn)行目標(biāo)和效用是受社會(huì)資源約束的系統(tǒng)；平行系統(tǒng)強(qiáng)調(diào)人在系統(tǒng)中的作用，強(qiáng)調(diào)融合了人的意圖的虛擬系統(tǒng)對(duì)物理系統(tǒng)的引導(dǎo)，目的是使物理系統(tǒng)在構(gòu)成和運(yùn)行方面達(dá)到某種進(jìn)化。”
數(shù)字孿生的應(yīng)用與局限
說到時(shí)空，數(shù)字孿生在城市領(lǐng)域已經(jīng)是一種廣為人知的時(shí)空數(shù)據(jù)平臺(tái)的業(yè)務(wù)形態(tài)，但是與CIM（城市信息模型）一樣，一般只強(qiáng)調(diào)對(duì)實(shí)體空間的精確真實(shí)復(fù)現(xiàn)，即使是涉及IoT等多元數(shù)據(jù)的集成，往往也僅通過標(biāo)簽、圖表等實(shí)現(xiàn)對(duì)IoT數(shù)據(jù)的可視化，以致在實(shí)踐中常被質(zhì)疑其價(jià)值，當(dāng)然對(duì)于城市的物理空間，以及相對(duì)簡單的基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)來說，也能發(fā)揮一些模擬、預(yù)測等作用。
“元宇宙”作為一種超越“數(shù)字孿生”的技術(shù)模型，會(huì)對(duì)我們的城市數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供一些新的啟發(fā)。
通常認(rèn)為元宇宙分為三個(gè)層次：數(shù)字孿生、數(shù)字原生、虛實(shí)相生。這也說明了元宇宙是在精準(zhǔn)模擬物理空間運(yùn)行的同時(shí)，也在創(chuàng)造數(shù)字空間中的原生體驗(yàn)，探索一種在數(shù)字空間中特有的生活方式和社交形態(tài)；進(jìn)而，數(shù)字空間也可以反向影響物理空間。
因此，對(duì)于城市系統(tǒng)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，會(huì)在思維方式上從數(shù)字孿生走向元宇宙。對(duì)社會(huì)系統(tǒng)而言，無論是智能體模型還是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，都難以全面的模擬和計(jì)算。而通過對(duì)人的連接，從而讓市民和利益相關(guān)方以多種方式參與到城市運(yùn)行的決策過程中，用人的智慧彌補(bǔ)機(jī)器的智能，可能是讓城市實(shí)現(xiàn)真正智慧的捷徑。
在基于元宇宙思維構(gòu)建的平行數(shù)字系統(tǒng)輔助下，市民可以在多個(gè)層次參與到與城市系統(tǒng)的虛實(shí)互動(dòng)、交互反饋，幫助系統(tǒng)的完善和自適應(yīng)優(yōu)化。這種數(shù)字系統(tǒng)在技術(shù)上未必是多么復(fù)雜和難以企及，既可能是基于AR、VR、MR的全真互聯(lián)體驗(yàn)，也可能是基于社交平臺(tái)和小程序快速搭建的輕應(yīng)用入口甚至網(wǎng)頁交互。
元宇宙思維在數(shù)字孿生的基礎(chǔ)上，引入了多元主體的參與互動(dòng)，使數(shù)字平臺(tái)不僅提供可視化能力，更實(shí)現(xiàn)了社會(huì)空間和物理空間的全面連接，真正實(shí)現(xiàn)了機(jī)器智能與人的智慧的高度協(xié)同。
互聯(lián)網(wǎng)在過去的幾十年里，從簡單的人與人之間的連接，接管了購物、辦公等各種線下流程，到物與物的連接，實(shí)現(xiàn)了萬物互聯(lián)和智能運(yùn)行。在新的發(fā)展階段，智慧城市和數(shù)字技術(shù)面臨的不僅是社會(huì)空間與物理空間的全面連接，也需要在數(shù)字空間創(chuàng)造全新的體驗(yàn)和新的生產(chǎn)生活方式，這時(shí)候，元宇宙的概念應(yīng)運(yùn)而生。元宇宙不應(yīng)該是一個(gè)被盲目炒作的泛泛概念，而應(yīng)該從中識(shí)別真正的產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢，并加以響應(yīng)。
就城市數(shù)字平臺(tái)而言，在三維實(shí)體空間重建和動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)匯聚的基礎(chǔ)上，應(yīng)該重點(diǎn)關(guān)注人的參與和體驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)機(jī)器智能和人的智慧高度協(xié)同，實(shí)現(xiàn)城市的智能化到智慧化。
