【Metaverse 的起源與演化】元宇宙不是憑空產生,而是一個自然演進的生態系

自製專題

我們已經有即時方便的通訊軟體可以通話、傳送圖片和影片,特效眩麗的電動遊戲,如果想了解朋友的生活點滴或名人消息,也有臉書(Facebook)、Instagram 等社交軟體等產品,對於人類的感官需求似乎已經足夠,為什麼我們還需要元宇宙呢?
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Photo credit: Reuters
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我們已經有即時方便的通訊軟體可以通話、傳送圖片和影片,特效眩麗的電動遊戲,如果想了解朋友的生活點滴或名人消息,也有臉書(Facebook)、Instagram 等社交軟體等產品,對於人類的感官需求似乎已經足夠,為什麼我們還需要元宇宙呢?

舉例來說,人類想跨洲旅行,並不一定需要飛機,可以搭火車到碼頭,再從碼頭搭船到大洋的彼岸,再搭當地的火車到目的地。但是,隨著引擎技術、燃料、物理學等技術與科學理論持續發展,這時人類有能力開發出飛機,節省時間、增加效率。人類永遠會持續尋找更有效的解決方法,讓自己過更好的生活。

各領域技術的累積,創造出新的生活方式:元宇宙

人類文明從早期拿著粗糙的工具進行漁獵採集;接著逐漸學會觀測天象、製作鐵器、為了維持地力,發明輪耕法促成農業革命;糧食累積速度增加,手工業的發展累積技術、商業活動累積了資本、宗教改革讓人類的思維能力得到解放、大航海時代創造了全球市場,增加從人力轉為機器製造的需求,催生出工業革命;二次世界大戰後,電子設備日新月異、通訊技術越發進步,在軟硬體人才與製造能力兼備之下,網路革命於焉產生。

各領域的技術累積到一定程度後,量變自然會讓社會結構發生質變,所以,其實元宇宙並非憑空從石頭裡蹦出來,而是一個文明演進的過程。

現在的人類,物質生活可說是已經發展到極致了。但是,心靈生活卻仍然相當原始,這意味著目前我們過著實體的生活,偶而在線上經營著自己的個人品牌,但是我們有沒有機會,在一個虛擬的世界,過著更符合自己想像的生活呢?可能像是魔戒那樣的世界、可能像是哈利波特那樣的世界、可能像是阿凡達那樣的世界...你需要問自己的是:你想要活在怎樣的世界?這種需求,引發出元宇宙的誕生。

要說元宇宙的入門應用,應該就是遊戲了吧。遊戲是承載人類想像力的最佳媒介之一,不但各種特效做的越來越精緻、3D 場景越來越擬真,遊戲內的生態系,包括互動、社交、自成一格的經濟體系、虛擬貨幣、虛擬替身等都讓遊戲與現實生活的界線更模糊,元宇宙讓這兩個世界無縫接軌。

Photo Credit: Ready Player One / IMDb
一級玩家劇照

近年,區塊鏈和比特幣等去中心化的概念和產品,引起了許多思考,科技、經濟發展、個人數據是否應該要由單一或少數政府或大型機構把持?在元宇宙的世界裡,要實現去中心化的概念,比現實世界更容易。

有些人僅站在腳下的原點,以現有科技的限制,評斷人類的局限,另一些人抓住機會,看到趨勢發展背後的本質,順勢致富。近年元宇宙的熱潮,並不是憑空出現的虛構故事,而是許多元素逐漸發展成熟後,才推動趨勢的形成。

元宇宙概念早就出現,為什麼現在才開始成為發燒話題?

許多讀者應該不陌生,元宇宙的名稱是來自史蒂文森(Neal Stephenson)於 1992 年出版的科幻小說《潰雪》(Snow Crash),但為什麼當時元宇宙的概念沒有產生像現在一樣風潮呢?

因為當時不論是思維方式、科技技術都無法讓這個概念看起來有可行性,但現在許多技術不斷累積、進步,讓建造一個廣闊、擬真的元宇宙成為可能。網路的速度、承載的資料量革新是最重要的基礎之一。

自 1979 年第一代行動通訊技術(1G)推出後,通訊持續進步,現在的 5G 網路,資料傳輸速率遠遠超越以前的蜂巢式網路,更低的網路延遲,在同等條件下 5G 的延遲低於 1 毫(ms)秒,而 4G 為 30 到 70 毫秒,此外,5G 頻寬最高可達 800 MHz,而 4G LTE 的頻寬為 20 MHz,5G 可以每秒傳輸更多資料。元宇宙的運作需要連續、不間斷,而且低延遲性,這樣用戶才能有良好的沈浸式體驗。

在元宇宙的世界中,視覺體驗一定是關鍵,NVIDIA 在 1999 年 8 月 推出圖形處理器(GPU)GeForce 256,在進行 3D 繪圖運算時,功效比中央處理器(CPU)更加明顯。而且,隨著 GPU 的效能不斷增強,視覺渲染效果越來越好,圖像的色彩、明暗、形體的細緻度都越來越接近真實世界。此外,算力的飛速進展使元宇宙的體驗能保持流暢、各種資訊的處理速度越來越快,讓元宇宙世界中的各種互動、交流、反應時間都能與現實世界一樣即時。

NVIDIA 的執行長黃仁勳在 2021 GTC 上就做了最好的展示,其中的 14 秒內,黃仁勳身上的皮衣、背後的壁爐、廚房、桌上每件物品,全部都是軟體渲染出來的仿真畫面,連他本身都是「虛擬的」。這技術讓元宇宙脫離「科幻小說」邁向「現實」的層次。

Photo Credit:NVIDIA
黃仁勳現身 GTC

元宇宙的運作中,需要迅速處理龐大的資料、儲存、計算,資料中心是整個元宇宙世界的「拱心石」。1980 年代,電腦技術開始飛速發展,對於資料的處理速度和量都迅速攀升,1990 年代時,資料中心就應運而生。2000 年,隨著網路泡沫生成,各大科技企業紛紛建立自己的資料中心,相關的資安、計算、儲存、傳輸速度等技術也不斷提升。  

不論是吸人眼球的特效、不斷變化的場景、各種虛擬替身的動作、光影變化等這些體驗都需要強大的資料中心快速處理大量的資訊、數據,還要能即時回饋。此外,資料中心也是人工智慧(AI)、資料分析、高效能運算的基礎。

在 1940、1950 年代,人工智慧的概念逐漸成形,1950 年時,艾倫·圖靈,(Alan Mathison Turing)發表了一篇論文指出,由於「智慧」這一概念難以確切定義,他提出了著名的圖靈測試,假如一台機器能夠與人類展開交流對話,而不會被辨認出是機器,那麼這台機器就是具有智慧。這讓科學界開始思考「人工智慧」是可能的。

 AI 本身是軟體,又可以寫軟體,而且 AI 能輔助開發者優化細節,收集與分析各種數據,和人類開發者相輔相成。AI 在元宇宙的建立、發展中已經和人類的角色並駕齊驅。不過,真正讓 AI 發揮威力的,是「深度學習」。

1943 年神經科學家麥卡洛克(W.S.McCilloch)和數學家皮茲(W.Pitts)發表一篇論文《神經活動中內在思想的邏輯演算》建立了神經網路和數學模型:MCP 模型,這是按照生物神經元的結構和運作原理建構出來的一個抽象和簡化的模型,也是深度學習的理論基礎。

此後,研究深度學習的方法與論文不斷推陳出新,BP 演算法、決策樹方法、自然語言處理、動態規劃、梯度策略演算法等都是推動機器學習持續突破的基礎。

深度學習會訓練 AI 透過海量資料學習、辨識模式、提出建議以及調整。而且,AI 不會只是對一組規則做出回應,而是會從樣本建立知識,然後使用獲得的知識,產生像人類的反應、行動和操作,而且能有效避免人類容易受到情感波動而做出非理性判斷的缺陷。

深度學習能讓 AI 在虛擬世界中自行創造人類嚮往的場景,而且是「完全」自主,不需人類的指示,這能快速延伸元宇宙的世界。

在元宇宙中還有一個不可或缺的要素,就是經濟生態,在去中心化浪潮湧向元宇宙新世界時,區塊鏈和虛擬貨幣就是維持這個虛擬世界的支柱。中本聰在 2008 年提出區塊鏈的概念,2009 年成立比特幣網路,爾後區塊鏈技術如雨後春筍般展開,虛擬貨幣也由比特幣開始延伸,產生各式各樣的虛擬幣。區塊鏈和虛擬貨幣的技術發展也讓大眾對於傳統的「實體」貨幣思維逐漸轉變,將貨幣的交易媒介、記賬單位、價值儲藏,三個主要功能慢慢移植到元宇宙中。

REUTERS/Benoit Tessier
虛擬的比特幣

累積了5G網路、視覺模擬、雲端運算、人工智慧、區塊鏈等技術,才終於讓元宇宙有機會實現。雖然現今元宇宙還是處於萌芽階段,但卻已經吸引了所有科技產業的目光,眾多新技術推進與大眾思維轉變的情況下,未來元宇宙的進展速度可能會超越我們的想像。

接下來,INSIDE將以這個專題來讓讀者們開始進入元宇宙的時代。

核稿編輯:李柏鋒

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