北京市互联网.pdf

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者经济模式促进数据价值流通;治理方式看,Web3通过算法和机器信任实现多方协同治理。,,将极大地提高人与信息的交互体验和经济3:..活动效率,高度的智能化和虚实融合发展将是其主要特征。,涵盖了元宇宙和Web3的内涵,其概念正是体现了人类社会和经济形态由实向虚、以虚赋实、虚实融合这一发展趋势。未来,、互联网革命、人工智能革命,以及VR/AR等技术革命成果,成为现代科学技术的集大成者,引领未来互联网产业的发展。随着技术的发展成熟,、工业、政务、城市管理、医疗健康等领域孕育出新应用和新业态,推动人类实现更高级别的数字化、智能化经济社会形态。,根据未来产业虚实融合的发展程度,、过渡阶段与成熟阶段三个阶段。初级阶段沉浸式体验初具雏形,在消费领域基本可实现较好的沉浸式体验,在政务、工业等领域逐步探索应用,AR/VR等智能终端技术逐步成熟,成为虚实交互的主要载体。过渡阶段虚拟与现实的体验界限逐渐模糊,并向政务、工业等领域深度拓展,。全息投影等新兴显示交互技术进一步增强虚实融合体验。成熟阶段虚拟和现实世界融合密不可分,6G、全息影像、脑机接口等技术革新逐步取得突破直至成熟应用,推动千行百业进入虚实融合时代。:..,,产业形态较为单一,以游戏为主要载体。尽管早在2003年Linden实验室推出了网络游戏《第二人生》,完成了真实社交场景映射到网络并进行社会生产的体验,。但时至今日,知名度和影响力大的场景仍多见于游戏领域。比如,世界最大的多人在线创作游戏《Roblox》,是一款兼容了虚拟世界、休闲游戏和自建内容的游戏,2022年注册用户超2亿,日活用户超过5600万,UGC内容超过3200万。虚拟现实游戏平台Decentraland,玩家通过3D虚拟形象的形式,可以创建、体验内容和应用程序并从中获利,也可在该平台购置虚拟地产,目前Decentraland已成为全球最大的元宇宙虚拟地产销售平台。:..除游戏外,零星出现了虚拟表演、虚拟教育、虚拟购物等个例,并引发社会热烈反响。比如,2020年4月,美国著名流行歌手TravisScott在游戏《堡垒之夜》(Fortnite)中举办了一场虚拟演唱会,吸引全球1230万用户观看;加州大学伯克利分校的100多个学生、校友在《我的世界》中复制了整个校园,共同搭建了100多栋建筑物,并在游戏中举行包含了校长致辞、学位授予、抛礼帽等环节的完整毕业典礼;虚拟球鞋品牌RTFKTStudios与18岁加密艺术家Fewocious合作推出了621双虚拟运动鞋,这些运动鞋在上架7分钟内就迅速售罄,销售额近310万美元。、产业积极实践、资本高度关注的形势下,,虚拟场景将更加丰富,体验将更加多元逼真,经济系统的建设将更加全面。相较初级阶段,、娱乐、社交、工作、生产、交易等场景,,、展示、分享劳动成果,在可信技术和配套政策的保障下,虚拟身份和虚拟资产交易更加安全,数字经济从现实世界渗透至全部虚实空间,。目前,。总的来看,:..归纳为四点,即虚实高度融合、开放创作、经济闭环、可持续发展。虚实高度融合指虚拟空间与现实空间通过数字孪生等相关技术保持高度同步和互通,用户在虚拟空间中进行交互时可得到接近现实世界的沉浸式体验。开放创作指工具软件可通过标准、协议、接口等方式实现连通、集成和开放,支持用户根据不同需求在虚拟空间进行创作,丰富内容生态。经济闭环指用户在虚拟空间内的生产、分配、交换、消费等经济活动形成完整闭环,并可和现实世界经济活动形成互通。可持续发展指虚拟空间与现实世界保持无限期地同步运行,。:..、交互终端、平台工具和应用等四层。,主要包括人工智能、区块链、算力芯片、通信网络等技术。交互终端层为虚实世界感知交互提供设备和技术支持,主要包括XR终端、全息影像、脑机接口等技术。平台工具层为构建虚拟空间中的行为主体、数字化环境等提供技术支撑,主要涉及数字内容制作技术、数字孪生等。应用层面向消费娱乐、工业制造、政务服务等方面提供应用服务,数字人、虚拟空间、,城市、工业、产业、。。当前,虽然全球主要国家都在大力发展人工智能、区块链、算力芯片、通信网络等新型基础设施核心技术,:..围落地还存在差距。,,人工智能在图像数字化、虚拟空间构建和实时渲染、人机交互、内容创作等方面,发挥了重要作用。以大模型为代表的人工智能技术被视为新型信息基础设施,其中深度学****框架、算法模型等是大模型重要的组成技术。(1)深度学****框架。深度学****框架可实现对上层人工智能算法应用和下层芯片的双向适配,当前主流技术采用动静统一的开发方式,兼顾动态图的灵活性和静态图的高效性,正朝着大模型高效训练和推理、多场景动态适应和灵活开发等技术方向发展。全球主流深度学****框架以谷歌TensorFlow、MetaPyTorch为主,国内百度飞桨PaddlePaddle、华为思MindSpore在我国人工智能开发者中知名度最高。(2)算法模型。随着感知、认知和推理能力的快速提升,人工智能算法正在向多模态和交互式发展。以BERT、GPT-4为代表的Transformer架构成为研究热点,且GANs、NeRF、DiffusionModel等生成模型已取得实质性突破,将成为元宇宙发展“源动力”。国外以OpenAI、谷歌等为引领,其中GPT-4在文本生成、智能对话等多项测试中表现出接近人类的智能水平。国内发布“文心”“悟道”“紫东太初”等大模型,已具备商业化落地能力。:..、利用分布式节点共识算法来生成和更新数据、利用智能合约来编程和操作数据的一种全新的分布式计算范式。,可以解决信任的问题、数据结构化问题和结构化之后数据流通发挥价值等问题,不断催生新产业、新业态、新模式,。总体上区块链核心架构已经逐渐趋于稳定成熟,开始步入深化数据要素信任协作、多层次技术融合创新的新发展阶段。国外围绕以太坊、超级账本等在金融、溯源、贸易等领域形成全球稳健的应用创新生态。近年来,北京市支持北京微芯区块链与边缘计算研究院发布国内首个自主可控区块链软硬件技术体系“长安链·ChainMaker”,具有全自主、高性能、强隐私、广协作的突出特点。。目前,CPU仍是算力生态的核心,主流算力芯片主要包括CPU、GPU和ASIC。其中,CPU在算力中心主要承担控制调配、通用计算等任务;GPU和ASIC主要承担图形图像处理、科学计算等大量并行计算任务等。CPU方面,目前全球高端处理器生态长期被X86和ARM架构垄断,基本上占据了全部大规模数据中心和高性能计算场景。10:..随着国产CPU的发展和成熟,飞腾、海光、兆芯、华为鲲鹏等基于X86、ARM架构的国产CPU已经被用于大规模数据中心部署;龙芯中科基于自主指令集LoongArch的系列产品,逐渐在服务器市场上崭露头角;北京开源芯片研究院基于RISC-V开源处理器架构的“香山”系列产品,正逐步对标同期ARM主流产品性能,并研发相关服务器芯片。GPU方面,英伟达凭借其完善的CUDA生态在独立GPU领域具备绝对优势,占据全球约80%的市场。国内在GPU领域企业成熟产品相对较少,目前景嘉微和摩尔线程向市场推出了相关产品。ASIC方面,国际上,Intel、谷歌、高通等国际巨头厂商,面向人工智能计算需求,相继推出神经网络处理器(NPU)、基础架构处理单元(IPU)等一批专用ASIC芯片,性能超越了同等工艺的通用GPU芯片。国内寒武纪、百度昆仑、华为等企业通过定制化的开发,在特定领域已实现应用,但仍存在用户迁移成本高、产品生态较弱等问题,在芯片软硬件协同、普适性等方面还亟需提升。,因此,高分辨率低时延的画面传输、数以亿计的用户访问量,对网络带宽、延时、传输可靠性等要求极高。,但是伴随高仿真、完全沉浸、随时随地等带11:..来海量数据传输需求,仍存在网络容量、实时传输能力不足等问题,各国正积极探索“5G->6G”融合网络发展的方式。面向元宇宙行业应用,5G将融合千兆光网、边缘计算、云XR、AI、端网协同等技术,加速元宇宙的融合落地。面向2030年商用的6G网络,将通过新架构创新、新能力扩展,达到Tbps级别的传输速率。全球范围内6G技术研究尚处于起步阶段,包括新型网络架构、数字孪生网络等网络技术,超大规模天线、无线AI、智能超表面等无线接入技术,全频谱通信、动态频谱共享等频谱技术。全球领军企业Verizon、诺基亚、爱立信等均已开展多项关键技术研究。我国6G技术研发与国际保持同步,华为、中兴、紫金山实验室等在通感一体化、智能超表面波束赋形、无线光融合等方面达到领先水平。我市中关村泛联移动通信技术创新应用研究院联合业界打造6G云化无线网络开放试验平台,目前已支持100Gbps数据处理能力,支持低频段、毫米波通感一体化、可见光通信等实验验证。(三)交互终端层关键技术以VR、AR为代表的XR技术相对成熟,正处于产业生态爆发的前沿,有可能成为继智能手机之后的下一代计算和交互平台。全息影像和脑机接口整体处于较为初级的研发阶段,短期走向实用化的可能性较小。,是全球科技巨头关注的重点领域。其涉及的软硬件技术众多,主要由12:..有以下几类构成:(1)成像显示。主要包括光学和显示屏技术,二者占硬件成本40%以上。光学方面,主要分为AR光学和VR光学。AR光学当前成熟技术为自由曲面技术,正朝着光波导技术方向发展;VR光学当前成熟技术为菲涅尔透镜技术,正朝着折叠光路技术方向发展。国内耐德佳、灵犀微光、亮亮视野、至格科技等公司在自由曲面光学、光波导等具有较好的技术创新能力。显示屏方面,主要包括AR显示屏和VR显示屏。AR显示屏当前主流技术有硅基液晶(LCoS)、Micro-OLED等,未来将朝着Micro-LED技术方向发展;VR显示屏当前成熟技术为Fast-LCD,正朝着Micro-OLED技术方向发展。国外索尼、三星的Micro-LED和Micro-OLED已商业化应用。国内京东方、视涯科技在Micro-LED和Micro-OLED已有布局,但相关技术与国际先进水平存在较大差距。(2)终端硬件。主要包括传感器、XR终端算力芯片和高密度电池。传感器方面,当前XR终端主要沿用传统消费级电子产品(如智能手机、智能手表)的传感器。随着技术的发展,未来XR终端传感器将朝着多通道融合感知方向发展。整体来看,中低端传感器我国已经实现自给自足,但像高精度惯性传感器、高像素图像传感器、高精度空间定位传感器等中高端产品,***、霍尼韦尔、西门子等企业在技术和市场方面优势明显。XR终端算力芯片方面,XR终端算力芯片主要有主控SoC芯片和协处理器两类芯片。主控SoC芯片是整个系统的运算中13:..心,包括信息处理、显示、音频转换等核心功能块,承担系统主要运算任务。协处理器芯片是指不集成在主控SoC芯片内部、而是针对XR终端在AI计算、图形图像渲染等方面的大量计算需求,研发的功能相对单一的产品。目前,XR终端主要采用主控SoC芯片方式满足算力需求,未来XR终端芯片或将向定制化、高性能、低功耗、异构计算等方向发展。主控SoC芯片方面,高通骁龙XR2和AR2芯片在市场、性能、生态等方面比其他厂商的主控SoC都更有优势。苹果首款头显设备SoC芯片内置CPU和GPU,在数据的无线数据、压缩和解压视频、功耗等方面具有优势,以自用为主。国内联发科、海思、瑞芯微具有主控SoC研发能力。协处理器方面,万有引力公司聚集渲染精度和速率,开展XR渲染协处理器芯片研发。高密度电池方面,AR、VR等可穿戴设备使用电池为消费电子类电池,目前主流采用锂离子电池,轻量化、小型化、高安全、高续航成为技术发展趋势。国内龙头企