數字孿生促虛實互動 元宇宙須防以假亂真

元宇宙的主體是虛擬世界,而實體世界擔當的是被同化者的角色,與智能製造的目標南轅北轍。然而,「實體世界被同化」的概念令人不寒而慄。試想想在未來一旦元宇宙成為世界文化主流的話,世界趨勢會如何演變?

元宇宙(Metaverse)熱浪直捲全球,而且不斷升温,「數字孿生」(Digital Twins)的超實體概念,近期亦成為國際科技業界的熱門討論講題。

據「百度百科」解釋:「數字孿生是充分利用物理模型、傳感器更新、運行歷史等數據,集成多學科、多物理量、多尺度、多概率的仿真過程,在虛擬空間中完成映射,從而反映相對應的實體裝備的全生命周期過程。」這概念對於工商業界並不陌生,在工業4.0應用上大行其道,然而它又適用於元宇宙空間嗎?

模擬生産過程  幫助改善效率

以智能製造(Smart Manufacturing)為例,系統工程師充分利用人工智能、大數據、物聯網等技術,設法優化生產過程,目的是以最少資源達至最高生產效率。舉例說,在生產系統設計步驟中,因應訂單的需求,工程師需要協助老闆預先決定購買多少原材料、聘請多少工人、起動多少台機器等因素,因為這些決定都會直接影響生産成本。

在商言商,理論上當然是愈少愈經濟愈好。隨着物聯網科技普及化,工程師便利用分布在生産線上的各種傳感器(Sensors)去實時量度生產線在不同階段的表現,然後進行大數據分析,因應成效分布的優劣、需求進行適當的資源調整,從而優化産能。

虛擬模型仿真度愈高,大數據分析便可愈仔細,對生產優化便能愈精準。(Shutterstock)
虛擬模型仿真度愈高,大數據分析便可愈仔細,對生產優化便能愈精準。(Shutterstock)

歸根究柢,這運作的關鍵成功因素(Critical Success Factor, CSF)在於所設的大數據模型,能否有效地模擬其背後的實體操作環境,使工程師能夠透過該模型來精準地分析實體生產線的效率,並徹底了解生產線的資源需求。如此這般的虛擬與實體環境互動正是數字孿生之核心任務。

在實踐數字孿生的過程中,虛擬模型模擬實體環境的仿真度是非常重要,模擬愈逼真,大數據分析便可愈仔細,對生產優化便能愈精準。由此可見,傳統數字孿生注重機器仿人,它以實體環境為主體,主導建模(Model Building)過程,而模型是建基於實體的操作特徵的。

不過模擬的仿真度要做到百分之百準確,又談可容易呢!所以智能製造永遠存在改善的空間。中文大學系統工程與工程管理學系(Department of Systems Engineering & Engineering Management),專注此課題(包括系統優化)的研究,並且提供專門的教學課程。

元宇宙主體是虛擬而非實體世界

根據「臉書之父」朱克伯格於去年10月創建Meta公司時所指,元宇宙是一個支持青年發揮創意的三維社交網絡,用戶可以在元宇宙中開發自己的小宇宙(例如建造虛擬咖啡廳、遊戲室等),進行不同形式的虛擬社交活動(例如聊天、玩遊戲等)。例如,最近有香港媒體與元宇宙公司合作,計劃把香港名勝(如維多利亞港)搬到元宇宙中,讓國際遊客虛擬地欣賞香港的美景。

類似智能製造,元宇宙牽涉虛擬世界與現實世界互動,不少業界人士因此把元宇宙與數字孿生相題並論。筆者對此卻不予苟同,認為兩者的目標不完全一致,根本難以混為一談。若然元宇宙只是為仿真而設的話,這便會違背「臉書之父」始創Meta的原意,用戶便要依循實體環境的操作框架,不能隨心所欲地創造自己的新宇宙,創意效果亦因而大打折扣。

若然元宇宙只是為仿真而設的話,這便會違背「臉書之父」始創Meta的原意。(Shutterstock)
若然元宇宙只是為仿真而設的話,這便會違背「臉書之父」始創Meta的原意。(Shutterstock)

因此,從虛實互動角度看,元宇宙的主體是虛擬世界,而實體世界擔當的是被同化者的角色,與智能製造的目標南轅北轍。然而,「實體世界被同化」的概念令人不寒而慄。試想想在未來一旦元宇宙成為世界文化主流的話,現實世界的歷史、文化、傳統、教育都可能會受到嚴重的衝撃,屆時人類便要依循元宇宙的虛擬「民間法律」(Folk Laws),不過最大的問題是元宇宙真的有法律嗎?至少在當前,虛擬世界中潛在一股「誰大誰惡誰正確」的不良氛圍,若然這壞風轉化至實體世界的話,恐怕會後患無窮。

最後,筆者認為元宇宙發展潮流是勢不可擋的,它將會是時下年輕人的未來世界。既然如此,各地政府必須未雨綢繆,做好教育工作,讓元宇宙的原居民、未來虛擬世界的主人翁,學會「己所不欲,勿施於人」的道理,懂得自律,為未來實體世界的治安築起一座防火牆,避免星火燎「元」。

原刊於《星島日報》,本社獲作者授權轉載。

黃錦輝