杂谈 | 从刘慈欣科幻小说到元宇宙
《超新星纪元》是我国著名科幻小说作家刘慈欣写于1991的长篇科幻小说，我在今年寒假读完了这本书。也正是在这个寒假看完这本书后，元宇宙的概念开始火到出圈，，各大科技巨头纷纷宣布入场。因而联想起《超新星纪元》中早早就出现了大刘对于元宇宙、大数据、数据挖掘和人工智能等技术的大胆构想！
元宇宙印象概念图关于《超新星纪元》
这是一个离奇的科幻故事：当地球上只有13岁及以下的小孩子会怎么样？
有人就问了：这和元宇宙啊，人工智能啊什么的有什么关系？别急，这关系的设定不能说不巧妙，让我为你慢慢道来。
超新星爆发
离地球八光年的一颗恒星进入死亡倒计时，超新星爆发所产生的辐射使得地球上13岁以上的人类将在1年内全部死亡。小说中描绘的就是人类将社会交接给小孩管理后的世界。
其中比较有意思的就是大刘在书中详细描绘的各种细节，读来颇具现实感。
各国领导在得知一年后只有13岁以下的小孩才能存活这一事实后，通过一个有趣的游戏在小孩中选拔领导团体，并对选拔出的小孩们进行管理国家所必须的培训。各行各业的人士也在紧锣密鼓地试图教会小孩高深的专业知识，希望他们能在大人全部离开这个世界后能维持社会的正常运转。然而孩子们经过繁重地学习后只能简单维持世界机器短暂的运行，之后的悬空时代便是一片混乱：电力中断，交通事故频发。孩子领导们一层层打电话向上级求助，然而做出的决策只能是杯水车薪。
大刘对于人的隐喻
一方面，在信息技术日益发展的今天，面对滚滚信息洪流，面对必然王国难以摆脱的规律制约，那种无力感让我们在某种程度上来说何尝又不是一个个不到十三岁的小孩？
另一方面，大刘的作品中的小孩大多代表着人的本能和欲望，想吃喝玩乐不想学习：一种趋利避害的本能体现。
这样看来，这部小说的超新星爆发只不过是个工具罢了，一个用来揭露和还原人最基本的欲望和本能的工具，让他可以在书中有一个尽可能简化的社会模型，来进行这项运行在思维世界的社会实验。
从这样的简化中就可以隐约瞥见一些端倪了，因为总要有个什么东西来帮我们完成复杂的任务，来帮助社会正常运转，来满足人无止境的精神需求。在这本书里，也就是人工智能和元宇宙。
下面我就结合小说内容详细谈谈。
量子超算与强人工智能
处于困境之中的孩子们发现，成人时代在信息大厦留下数字国土系统和超级计算机“中华量子”中的人工智能“大量子”竟然具备帮助他们解决各式问题的能力：“中央”难以一个个电话和孩子们沟通，而大量子却可以同时和全国的电话进行通话；人类孩子难以从各式各样的数据来源获取信息，而大量子却可以从电话中了解每个人的需求，从海量的数据库提取其最需要的信息，并通过电话指引他们解决问题。
元宇宙的前身与人工智能领域技术
利用数字国土和量子超算结束悬空时代后，所有孩子投入到工作和学习中去。大量子的电话帮助给他们留下了深刻影响，于是对网络的依赖迅速建立。一方面，为了摆脱孤独感，孩子们在网络上建立了庞大的虚拟现实社区，最大的社区叫做“新世界”，几乎全国的孩子们都进入了这个社区。另一方面，由于国家在数字国土的基础上运行，孩子们每天都要与网络打交道。况且孩子们在虚拟现实中过得比现实愉快多了。
真实的国土上叠加了一个虚拟的国土世界，在这一新形势下，“新世界”的两亿居民想要和孩子领导人们在虚拟社区的“新世界大会”上对话。“新世界大会”上，并不是每个人都直接与领导人对话，而是通过大量子将每一个虚拟公民的发言整理出来，分为几个带有数量占比的类别并展示给领导人。这样的技术咋一听还是有点熟悉的，我觉得这不就是人工智能的子领域自然语言处理（NLP）么？
如今的NLP发展可谓迅猛，印象比较深刻的就是18年GPT-3这样的超大规模参数的语言模型（LM）的问世，颇有一股通用人工智能的味道，但热度过后细品却发现其实GPT-3距离通用还有一段距离。后面也又有更多更大参数规模的预训练模型推出，国内也基于中文语境推出了“中文版GPT-3”。大刘对于“虚拟居民发言分类”的应用猜想可以说是空穴来风，是有依据的科学猜想。
文本分类如今也算是一个有相当研究的领域。文本分类的用途也很有潜力。例如，在电子商务中，如何从海量的网购产品的评论中挖掘出有价值的信息是一个很有商业价值的课题。如果应用文本聚类技术，将海量评论归纳总结出最有代表性的几类评论，将对商品的进一步改进有很大的帮助。而小说中用这样的技术来召开全国大会，则更是一个很好的方向启发。也许我们暂时无法实现在虚拟现实中召开大会，但应用文本分类技术在民意调查这样的政务领域作为辅助也未尝不可。
下面再回到小说内容。孩子们的全国大会召开后，得出了一个不出意外的结论：他们想要在现实中建立一个好玩的世界！他们甚至已经在虚拟世界中按照各自的需求建造了各种奇幻而充满童年想象的设施，例如一座高度有两万五千公里，共有三百万层的大楼，用于全国的孩子居住。这个虚拟世界的构建得益于曾经的虚拟城市游戏软件，可以让一个人建起一座城市。虚拟国家软件可以用部件库提供的部件来构造虚拟世界，也可以自己生成虚拟图形。
华为云：城市数字孪生平台这个虚拟的国家，现在读来何尝不是一个孩子的元宇宙？其中涵盖了天马行空的各类居住、游乐设施。游戏和社交等活动都无缝在虚拟世界中衔接起来，甚至还在其中召开了全国大会。看到这里，不得不提数字孪生这一近年来逐渐走红的技术。简单来说就是将现实中的系统通过技术手段虚拟化，建立起一个孪生的数字模型。这个模型首先是反映了现实系统的特征的。例如建立起一步飞机的数字孪生模型，需要将飞机的各项参数实时传感并反映到孪生模型中；建立一座城市的模型，也许是从交通、人口、灾情等等政务所关心的领域将现实城市的实时数据映射到孪生模型中去。曾经去某公司参观了他们的数字孪生方面的解决方案：在一个城市的孪生模型中，可以通过一个简略的三维城市地图看到哪里发生了火灾（报警），消防车出动后在哪个路段行驶；在一个工厂的孪生模型中，可以实时看到传感器采集的工厂生产情况，工人的位置等等。
国际著名的虚幻引擎Unreal Engine在数字孪生技术方面的成就是令人瞩目的。目前已经有面向多个方面的解决方案推出。而当数字孪生也发展到复制人类本身的时候会达到什么程度？
虚幻引擎数字人类Siren同样的，又是虚幻引擎，其推出的MetaHuman Creator可以在短时间内制作出高保真的人类三维模型，并支持面部捕捉和肢体动作捕捉等实时驱动和渲染制作出的模型。虚幻引擎的数字人类将有望成为元宇宙中重要的一部分。但小说中对于这方面并未过多探讨，因为小孩子在虚拟世界中只是用卡通人物，加一些稀奇古怪的定制作为自己的形象（离奇程度应该和VR Chat差不多）。
在看到目前相关技术的成熟以后，对于孩子们的虚拟世界还觉得会有距离感吗？百度AI于21年12月27日正式召开了“希壤”这一元宇宙产品的发布会，举行的场地就是在“希壤”的虚拟世界中。
百度AI大会 希壤这一所谓元宇宙产品是一个初步的尝试，其中融合了百度多项主打的技术，例如语音合成、语音识别和导航等。百度这一步只能说是一个大胆的尝试（大胆的bug），至少将元宇宙的概念在其现有的框架下进行了一定程度的实现，细节是真的不忍直视。
参考
微信读书：《超新星纪元》
https://weread.qq.com/web/reader/192326b071852938192bda1
“数字孪生城市”来了
https://new.qq.com/omn/20210706/20210706A074AT00.html
华为云：城市数字孪生平台
https://marketplace.huaweicloud.com/contents/fa700d34-a8b8-45cb-8ade-102cc2bef530
虚幻引擎 | 数字人类
https://www.unrealengine.com/zh-CN/digital-humans