数实融合加速 元宇宙和AI的世界正在到来
发布时间:2023-12-15
在AI、云计算、边缘计算、5G等技术的推动下,数字世界与虚拟世界的界限正在越来越模糊,与此同时,元宇宙、数字孪生的日趋成熟也在带动物(wù)联网、AI、VR/AR/XR、无線(xiàn)通信等市场的发展,二者相辅相成。在IEEE公布的2024年及未来技术展望中,将扩展现

在AI、云计算、边缘计算、5G等技术的推动下,数字世界与虚拟世界的界限正在越来越模糊,与此同时,元宇宙、数字孪生的日趋成熟也在带动物(wù)联网、AI、VR/AR/XR、无線(xiàn)通信等市场的发展,二者相辅相成。在IEEE公布的2024年及未来技术展望中,将扩展现实(XR)、云计算、5G和新(xīn)能(néng)源汽車(chē)列為(wèi)五大最重要的技术。

身处数智时代,人工智能(néng)无疑是核心驱动力,这种技术在全球经济中以多(duō)种方式被使用(yòng)并发挥作用(yòng)。受访者选择最多(duō)的三大细分(fēn)应用(yòng)领域為(wèi):(65%) 人工智能(néng)(AI),包括预测和生成式AI、机器學(xué)习(ML)和自然语言处理(lǐ)(NLP);(28%) 扩展现实(XR),包括元宇宙、增强现实(AR)、虚拟现实(VR)和混合现实(MR);(24%)云计算。

IEEE指出,根据研究,2024年AI技术和算法将以多(duō)种方式被广泛应用(yòng),例如用(yòng)于优化数据、执行复杂任務(wù)以及像人类一样做出准确决策。对于明年AI的潜在应用(yòng)领域,技术领袖选择了:(54%)实时网络安全漏洞识别和防护;(42%)增加供应链和仓储自动化效率;(38%)协助和加速软件开发,自动化客户服務(wù);(35%)自动化客户服務(wù);(34%)加速候选人筛选、招聘和录用(yòng);(32%)加速疾病筛查诊断和药物(wù)发现;(31%)自动化和稳定公共用(yòng)電(diàn)。

关于2024年全球经济中将有(yǒu)多(duō)少工作岗位会被AI相关的软件增强,41%的受访者认為(wèi)是26-50%的工作岗位,超过四分(fēn)之一(28%)受访者认為(wèi)是1-25%的工作岗位,另有(yǒu)26%认為(wèi)是51-75%的工作岗位,5%认為(wèi)76-100%的工作岗位。

生成式AI的热潮背后,是大量的算力和能(néng)耗问题,几乎每一家深度参与AI霸权竞争的巨头企业都在持续烧钱,这也直接推动了NVIDIA的股价节节攀升。其原因在于,Transformer架构有(yǒu)着较高的复杂性,需要暴力计算来支持,并且相应的技术演进也逐渐变得缓慢,要知道,微软智能(néng)云Azure為(wèi)ChatGPT构建了超过1万枚英伟达A100 GPU芯片的AI计算集群,而且这一数量还在继续增長(cháng)。显然,高位的硬件采購(gòu)成本、运营成本,再加上高性能(néng)GPU的短缺,是难以支撑AI产业可(kě)持续发展的。

此时,一些新(xīn)的计算架构出现了。例如,类脑科(kē)學(xué)、神经网络的高效运算,可(kě)以在同级别参数下大幅降低算力消耗,类似的研究在中國(guó)和美國(guó)市场都在大力开展。IEEE元宇宙标准委员会秘书長(cháng),IEEE元宇宙标准工作组主席马忻在接受采访时也谈到,无论是學(xué)术界还是企业界,关于新(xīn)架构和新(xīn)模型的研究一直在推进,不仅是要关注计算能(néng)力,还有(yǒu)关注能(néng)耗问题,“在2024年,这些方面都有(yǒu)希望取得突破”。

数实融合加速 元宇宙和AI的世界正在到来(图1)

IEEE元宇宙标准委员会秘书長(cháng),IEEE元宇宙标准工作组主席 马忻

在智能(néng)技术的加持下,数实融合仍在演进。根据IEEE的调查,使用(yòng)扩展现实(XR)和数字孪生技术进行虚拟模拟,以更高效地设计、开发和安全地测试产品原型和制造流程,将在2024年变得非常重要(63%认為(wèi)非常重要,29%认為(wèi)有(yǒu)些重要)。据了解,XR的概念源于IEEE元宇宙标准工作组推动的一个标准,全称為(wèi)“IEEE P2048元宇宙术语定义与分(fēn)级标准”,该标准主要对XR及其相关术语进行了明确的定义,其中,XR被定义為(wèi)一种涵盖多(duō)种技术的综合领域,包括但不限于虚拟现实(VR)、增强现实(AR)、混合现实(MR)等,这些技术旨在通过将数字信息与现实世界相结合,创造出全新(xīn)的體(tǐ)验。

虽然XR涵盖了多(duō)种技术,但是当前大家普遍认為(wèi)只有(yǒu)VR和AR真正成熟并且被广泛应用(yòng)。混合现实(MR)可(kě)以看作是AR和VR的结合,通过同时呈现虚拟和现实元素扩展感知和交互能(néng)力。“苹果的Vision Pro可(kě)以被归类為(wèi)一种VR产品,因為(wèi)它主要通过完全由计算机生成的环境来提供沉浸式體(tǐ)验。不过,它也具备一定的AR功能(néng),比如通过摄像头将虚拟元素与现实世界相结合。”马忻表示,“未来,我们希望通过完善‘IEEE P2048元宇宙术语定义与分(fēn)级标准’,能(néng)够更清晰地描述各种产品。这样,无论是苹果产品还是其他(tā)任何产品,它们都可(kě)以根据这个标准来描述自己的产品特性,而无需自己发明新(xīn)的术语。”

普华永道曾在一份报告中指出,在Web3和AR/VR技术的推动下,元宇宙经济将成為(wèi)下一个前沿领域,预计到2030年对全球经济的贡献将高达1.5万亿美元。随着AI工具的强化,可(kě)以帮助生成更丰富、更全面、更有(yǒu)趣的虚拟世界體(tǐ)验。与此同时,XR设备需要与应用(yòng)结合才能(néng)充分(fēn)发挥潜力,不过,当前尚未出现一款真正的“杀手级应用(yòng)”来引爆元宇宙的世界。作為(wèi)全球社交领域的头部企业,Meta尝试了XR或者说元宇宙在社交领域的潜力,除此之外,游戏则是另一个有(yǒu)希望的突破点。

尽管还没有(yǒu)一款成為(wèi)潮流的元宇宙游戏,但是已经有(yǒu)不少人愿意花(huā)费更多(duō)的时间和资金去尝试或参与元宇宙的娱乐體(tǐ)验。在Meta的平台上,相关的各类游戏的使用(yòng)时長(cháng)均有(yǒu)所增加。此外,工业也是重要的应用(yòng)领域,该行业的很(hěn)多(duō)企业已经在尝试或使用(yòng)AR和VR等混合现实技术,例如英伟达的Omniverse平台就与很(hěn)多(duō)工业制造企业进行了深度合作,以此来加速行业智能(néng)化转型,大幅的降本增效提质。

马忻介绍称,当前的元宇宙世界主要依靠三个核心技术,即Spatial Computing、Persistent Computing和Trusted Computing。其中, Spatial Computing主要与VR设备关联,Persistent Computing涉及构建持久存在的虚拟世界,Trusted Computing与區(qū)块链等技术相关。此外,还有(yǒu)一些支持技术,如算力、存储、数据、智能(néng)和通信等,这些被称為(wèi)知识技术,同样对元宇宙的发展至关重要。尽管对元宇宙的定义尚未达成共识,但其特性是可(kě)以确定的,例如是持久存在的、巨大的,并可(kě)能(néng)涉及超现实或各种不同的元素,人工智能(néng)则可(kě)以大幅加速元宇宙的构建。

作為(wèi)元宇宙、数字孪生的网络基础设施,无線(xiàn)通信技术的发展非常关键。受访者认為(wèi),2024年5G将為(wèi)以下应用(yòng)领域带来最大好处,相比2023年对交通基础设施和可(kě)持续发展带来的益处更大:(2024年和2023年均為(wèi)54%)電(diàn)信,包括遠(yuǎn)程手术、健康档案传输;(2024年為(wèi)46%,2023年為(wèi)49%)个人和专业日常通讯;(2024年為(wèi)46%,2023年為(wèi)56%)遠(yuǎn)程學(xué)习和教育;(2024年為(wèi)43%,2023年為(wèi)51%)娱乐、體(tǐ)育和媒體(tǐ)直播;(2024年為(wèi)39%,2023年為(wèi)29%) 交通和交通控制;(2024年為(wèi)27%,2023年為(wèi)25%)制造/装配;(2024年為(wèi)30%,2023年為(wèi)23%)减少碳排放和提高能(néng)源效率。近九成全球技术领袖(88%)认為(wèi),2024年6G将继续研发,在未来3-5年实现标准化。绝大多(duō)数(94%)全球技术领袖认為(wèi),為(wèi)移动连接开发通信卫星会在2024年将一些偏遠(yuǎn)和发达地區(qū)的互联通信水平提升到一致水平。

除了人工智能(néng)领域的发展,IEEE还对量子计算和网络安全方面作出了预测,86%的受访者认為(wèi),2024年量子计算将因其显著提高的计算能(néng)力(高出今天最先进超级计算机一万亿倍),以及在后量子密码學(xué)和网络安全方面的应用(yòng)而备受关注。推动可(kě)持续性的技术仍然是一个重点。绝大多(duō)数人同意(92%同意,其中54%强烈同意),他(tā)们已将可(kě)持续性目标列為(wèi)2024年及未来的重要任務(wù),他(tā)们公司实施的任何技术都必须具有(yǒu)高效节能(néng)的特点,有(yǒu)助于减少碳足迹。

在马忻看来,实现通用(yòng)计算才是量子计算的最终目标,“如何将量子计算机的应用(yòng)范围扩大到更广泛的领域,如何让量子计算机能(néng)够像经典计算机一样运行各种程序,这是我们需要解决的问题。目前的核心技术仍然集中在核心计算层面,包括各种不同的研究方向,比如光子等。如果以2024年為(wèi)参考,可(kě)能(néng)还不会出现明确的量子计算发展路線(xiàn)图或白皮书之类的文(wén)件。真正的商(shāng)业应用(yòng)可(kě)能(néng)要到2025-2026年才会出现。这是一个渐进的过程,需要不断地积累技术和经验。”

在网络安全领域,技术领袖认為(wèi)2024年前三大网络安全问题与去年相同:数据中心漏洞(2024年和2023年均為(wèi)43%)、云安全漏洞(2024年為(wèi)42%,低于2023年的51%)以及与移动和混合办公的员工使用(yòng)自己的设备相关的安全问题(2024年為(wèi)41%,低于2023年的46%)。然而,研究发现,2024年将会出现其他(tā)更具威胁的网络安全问题,包括勒索软件攻击(2024年為(wèi)37%,高于2023年的30%)、网络钓鱼攻击(2024年為(wèi)35%,高于2023年的25%)以及内部威胁(2024年為(wèi)26%,高于2023年的19%)。

在采访的最后,马忻谈到,预计在2024年,将有(yǒu)更多(duō)优质的游戏引领年轻人进入VR或XR的世界,设备成本也会逐渐降低,让更多(duō)的人能(néng)够接触和使用(yòng)这些设备。同时,AI在各个行业的应用(yòng)将越来越广泛。随着技术的发展,AI将越来越智能(néng)化,并真正达到拟人的程度“如果能(néng)够实现预期的效果,那么银行业、服務(wù)业,以及与人们日常生活相关的其他(tā)行业都将发生翻天覆地的变化,这可(kě)能(néng)是明年值得我们关注的重要方向。”

“IEEE全球研究报告:2024年及未来技术影响”对美國(guó)、中國(guó)、英國(guó)、印度和巴西的350名CIO、CTO、IT主管和各大技术领袖展开调研,该人群覆盖多(duō)个行业和部门,包括银行和金融服務(wù)、消费品、教育、電(diàn)子、工程、能(néng)源、政府、医疗健康、保险、零售、技术和電(diàn)信等领域,所在机构员工人数超过1000人。调查在2023年9月19日至23日期间进行。