字节是计算机的什么基本单位(字节是计算机中什么的信息单位)

这篇文章将结合前两篇基础内容,深度剖析一下我们心目中的“元宇宙”。

字节是计算机的什么基本单位(字节是计算机中什么的信息单位)

元宇宙是一个能够完整运行的、跨越现实和虚拟世界的、始终实时在线的世界。无穷无尽的人们可以同时参与其中,并且能够连接互通,它有着完整、独立且可不断进化的世界规则。通俗来说,元宇宙是一个囊括现实世界的虚拟世界,具有现实世界的全部要素,包含环境、人类、资产、社会体系、商业体系、经济体系、治理体系、文化体系等多个要素。

所有用户都可以以虚拟人的身份进入到虚拟世界,每一个用户都可以成为这个世界的研发人员之一,从而进行产品的规划、设计、生产和运营。产品均是以3D的形式展示在人们眼前,支持及时更改产品构造,解决产品试制周期、制造工艺等现实问题。用户可以将现实世界已有的智慧及成果应用到“元宇宙”的世界中并不断创造新的物品和智慧。

有了人和环境,就会有资产需求,而人多了,就形成了社会。当社会形成,商业和经济体系将随之诞生。为了体系的有序,治理体系也将逐步形成。当一系列体系成长并完善起来,文明就诞生了。这是生态法则也是万物规律。

概括来看,元宇宙和现实世界会形成紧密的融合——由虚到实、由实到虚,虚中有实,实中有虚。这种融合,将超越单一的现实世界或者虚拟世界,也就是超越现实。

在与现实世界类比的8个要素及其他维度上,都会产生元宇宙与现实之间的融合。

元宇宙的特征

特征一:现实世界高拟真度且超越现实

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头号玩家》带我们走进了一个贴近“元宇宙”的一个世界,人们通过vr/ar及各种体感设备进入虚拟世界,能够实时同步用户的各种动作,且进行一系列的动态行为,虚拟世界中也可实时社交及生产交易,这便是所谓的高度拟真,而在虚拟世界中用户又可以完成飞跃、商品创造、形象改变、怪物击杀等,甚至人物形象也不仅限于“人”,可以是任何被创造出来的的虚拟形象,比如熊、天使、龙等;这些在现实世界中无法实现的事情,便体现了超越现实且不同于现实的新世界。所以我们认为,“元宇宙”作为一个广阔的概念,应该是融合现实世界且超越现实世界的存在。

便捷的接入方式和逼真的沉浸感体验是元宇宙的基础要素。支撑这一要素的技术,在消费者场景中目前是以XR为主的沉浸式体验技术,包括XR类的接入设备、体感设备、全息影像技术、脑机交互等更高级形式的接入设备技术,以及背后的计算机视觉、语音识别、NLP等算法;在生产制造场景中,模拟和感知物理世界的数字孪生和传感技术是主要支撑技术。对物理世界的沉浸式体验,主要依赖于传感器和数字孪生技术,实现对物理世界的感知和模拟。其中传感器包括物理世界感知和生物世界感知,如环境感知(空气、温度、湿度等)、物理设备感知(机器故障、能耗等)、生物特征识别(植物生长、动物体征、人体特征等)。

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虚拟世界的任何一个交互,都有大量的信息需要处理和信号的传输;同时,虚拟世界的互动反应需要极低延时以模拟现实情况。假设我们在元宇宙中进行社交,我们伸出手与对方握手,而对方延时了2秒才作出回应,那么很难有身临其境的效果。这些需要极快的后台计算和信号传输。支持这种持续大规模实时在线使用的技术主要包括5G/6G(确保元宇宙的无线使用方式)、云计算(后台充沛算力,确保前端更强大、更轻量化的终端设备)、边缘计算(解决成本、实时性、和网络堵塞的问题)、物联网等细分技术。

目前我们处于从5G向6G过渡的初期,理想中元宇宙的运行至少需要6G及以上的网络,据市场预估6G网络通信在2030年能够全面落地。相比于5G,6G能够支持微秒甚至亚微秒级别的延迟通信,支持室内10厘米、室外1米定位精度,支持全球范围的“万物互联”,比较直观地来讲,在6G时代,才能实现几乎“零”延时地在元宇宙穿梭互动。

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备注:

bit 意为"位"或"比特",是计算机运算的基础单位Byte 意为"字节",是计算机文件大小的基本计算单位。

1 bit 就是1位二进制数,比如 1 或者 0;1 Byte 就是 1 个字节,1 个字节是由 8 个二进制位组成的。比如11111111,00000000等。

8 bit = 1 Byte

B即字节,KB即千字节,MB即百万字节也称兆字节;

之间关系为1MB=1024KB=1024*1024B 1B=8b 1KB=1024B=1024*8b

Kbps 即 Kilobits per second(千位每秒)

Mbps 即 megabit per second(百万位每秒)

他们之间的换算为1Gbps=10^3Mbps=10^6Kbps

所以1M带宽即指1Mbps=1024Kbps=1024/8KBps=128KB/s,因此1M的带宽下载的速度一般不会超过128KB每秒,2M、3M带宽下载速度分别是256KB/s、384KB/s

这里我们用下载一个3GB大小的电影做一个比喻,在2G时代,需要花费数小时,到了4G时代只需要几十秒,而如果到了6G时代,在一秒钟之内就可以完成二三十部的下载。

特征二:去中心化和自主创造性

“元宇宙”概念的底层技术与区块链是密不可分的,可以理解为区块链类似于真实世界的大地,而“元宇宙”里面体现的一切便建立在这块大地上面的完整生态。那么区块链的特性便赋予了“元宇宙”去中心化和自主创造性及其一系列关联体系的能力。

首先说一下什么是去中心化。传统的游戏或者应用程序的服务器及数据库(包括用户数据)隶属于其所运营的公司或政府,而传统数据库容易出现丢失及篡改的可能性,且一旦运营方停止其产品的运营,则该产品便消亡了,用户在其产品中的所有信息包括货币等也将消失或失去所有价值。

那么再说一下“元宇宙”的去中心化概念,上文中有提到区块链技术就是由一个又一个区块组成的链条,在每一个区块里都存在一个信息,而这个信息不能被随意篡改,而且每一个链条上的信息都是公开透明的。这个链条被保存在所有的服务器中,只要整个系统中有一台服务器可以工作,整条区块链就是安全的。在“去中心化”的世界里,每一个人都会是一个节点,任何人也都可能成为一个中心。任何中心都不会是永久性的,而是阶段性的,任何中心对节点都不具备强制性。简单地说,这个特性代表着产品服务器与数据库由所有用户及运营公司共同组成,运营公司无法篡改当中的任何信息,保证了用户信息及财产的安全,另外只要有用户存在,无论其运营公司是否存在,该产品及其相关数据将持续存在,该特性在接下来“永续性”当中会提及。

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接下来说一下自主创造性。“元宇宙”区别于以前的虚拟网络世界的特点是它的自创建和自演进,“元宇宙”运营商只提供基础的框架,由所有的用户来自主创造这个世界的各种系统,设施,工具,建筑,社群,甚至国家和文明等等 ,同时还可以创造带有自己印记的各种商品或者服务,获得认可并进行交易,转换为相对应的资产。至于这个世界的发展方向,则是由这个世界的用户来想象并完成创造。

目前的计算、存储和网络基 础设施还不足以实现元宇宙愿景。未来,AI计算、边缘计算、量子计算将成为推动元宇宙发展的主力技术。目前,人工智能芯片仍处在高速发展时期,为了在元宇宙中支撑更多样 的人工智能计算,人工智能芯片需要实现 一系列技术突破以实现高度并行的处理 能力、低内存延迟、创新架构、低功耗能。 边缘计算能有效降低时延并提升计算效 率,整体架构中,中心云实现全局调度, 边缘云侧重局部的大规模数据处理,终 端实现海量物理世界终端转化为海量的 数据信息;而去中心化的区块链技术架构在解决运算和存储上也将起到决定性的作用。

特征三:永续性

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前面有提到元宇宙的永续性建立在区块链的特点之上。永续性究竟价值几何?如果没有长久稳定的存储机制,我们现在将面临诸如内容丢失,财产损失等多种问题。人类历史的存在基础便是建立在数据长久保存的条件之上;而永续性另一个巨大的作用便是闭环经济系统的实现,一旦一个系统是非永续性的,那么在这个系统内的所有资产仅具有临时性的主观价值,其价值来自于用户数量及热度;而永续性带来的便是一个虚拟的具有永恒可能性的世界,那么该世界中资产则与现实世界相近,具有流通及持续拥有的价值。

另一个永续便是人,现实中的人脱离不了生老病死,但是在“元宇宙”的世界里用户将摆脱时间、空间以及躯壳的禁锢,拥有“理论上”的“永生”。“理论上”指的是用户所拥有的账号只要未被注销,且有人持续地使用,则一直存在。“永生”也不是传统意义的在虚拟世界里面便没有生老病死,而是只要你的账号存在,那么即便阶段性的角色“死亡”,用户也可以以其期望的形象再生,也就是所谓的不断轮回,永生不灭。

特征四:闭环运行的经济系统

先说一下闭环经济系统的几个基本要素。

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1) 资产产生:所有的资产产生与现实世界相同,不是凭空出现,而是由价值创造的。譬如如:劳动力付出、文学、影音作品创作,UGC内容生产,商业运作等形式获得,且具有唯一性。

2) 资产安全:用户对付出所得的资产是拥有唯一的专属权和绝对安全性的,如未得到资产拥有者的允许,这些资产是不能够被篡改、窃取、删除的,而这些离不开区块链及NFT的技术应用。

3) 货币价值稳定:货币价值的稳定性是一个“世界”长久存在的基础条件之一,而货币价值具有波动性,其不由运营商决定, 由世界发展及商业市场所决定。

4) 价值流转(人-人、人-物、物-物):不可流转的资产不具备绝对及稳定的价值属性。最基本的流转表现为:劳动力支付,产品交易,服务获取及创作收益等。

5) 现实-虚拟价值关联:现实与虚拟价值的关联是经济体系闭环的重要元素之一,正如《头号玩家》中玩家在虚拟世界购买的部分产品在线下可以获得并使用一样;现在的元宇宙概念第一股Roblox就把游戏内的货币系统直接对接了国家的货币交易系统,你可以在里边赚钱,赚的钱能兑换成美元,从而形成一个闭环的经济生态循环。

6) 永续性:很多游戏都有自己的金币和交易系统,玩家可以在里边购买游戏道具或者交易物品,但游戏里的货币是没有现实价值的,当游戏的热度下降玩家锐减或者官方关闭交易渠道之后,游戏里的资产价值也将一同消亡。经济体系是一个生态运转的基础,经济体系的消亡则意味着一个世界的消亡。现实-虚拟的关联则是永续性的基础之一,虚拟价值无法解决现实生存所需时,虚拟世界价值也将失去其永续存在的可能性。

上述是元宇宙的特征,那么接下来我们浅谈一下关于“元宇宙”的进程。

元宇宙的进程

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著名风险投资人MatthewBall提出可以从8个类别追踪元宇宙的发展:硬件、计算力、网络、虚拟平台、交互协议和标准、支付方式;元宇宙内容、服务和资产,用户行为。

① 硬件:为元宇宙提供访问、交互和开发的物理技术和设备。

② 计算力:元宇宙复杂的系统中包括物理计算、渲染、人工智能、动作捕捉、触觉反馈等、数据传输等,需要大量算力的支持。

③ 网络:元宇宙需要持久、稳定、低延迟的网络环境,网络通信能力要足以满足大量数据分散传输的要求。

④ 虚拟平台:沉浸式的数字平台,具备完整的经济系统和创作生态系统,作为元宇宙的载体。

⑤ 交互协议和标准:支持元宇宙进行创造、运行、和进化的工具、协议、服务和引擎等。

⑥ 支付方式:元宇宙经济系统的支撑,包括数字货币、加密货币和去中心化的区块链技术等。

⑦ 元宇宙内容、服务和资产:数字资产的创造、销售、存储、完全管理和财务管理等,以及与数字资产相链接的数字内容。

⑧ 用户行为:从消费者行为和商业行为的变化中发现未来的趋势,真正元宇宙的实现必然是建立在与之相关的全球性的商业行为之上。

从上述的八个类别结合元宇宙本身具备的特征来看,目前支付方式、虚拟平台以及交互标准这几项发展迅速,已经上市的元宇宙首股都已经说明问题了,但个体的真实性体验,比如随时随地登录、无延迟、高体感、互联互通、AI的算力等诸多方面都还存在较大差距。

所以,我们推测元宇宙的发展将经历阶梯式的发展

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探索期(目前-2030年):

主要指社交+娱乐。例如Roblox平台、Facebook的Horizon虚拟社交线上平台、Epic的《Fortnite》大型游戏。游戏叠加社交形成Metaverse的雏形。而广受青少年喜爱的Roblox平台出现,也被大众视为“元宇宙1.0”,“游戏UGC+强社交虚拟场景”似乎成为元宇宙初期的“样板”;

发展期(2030年-2050年):

在这个阶段,“类元宇宙”的初级形态显现,用户伴随其进入长时间的“发育期”,这个阶段可能持续20年甚至更久,在该阶段更多物理世界中的实体产业活动逐步完成数字化转型,包括工业互联网、地产、电商、物联网、生活服务、娱乐社交、新消费和金融系统等必将会被改变的领域。虚拟和现实的边界逐渐模糊,两者间的资产流通将从各个领域逐步打通。

成型期(??):

万物互联构建下的“全真宇宙”。伴随着相关技术的成型,现实和虚拟世界的万物形成互联,没有边界,所有现实产业将接壤虚拟世界,虚拟世界的社会+法律+文明形成。

结语

元宇宙将是工业和互联网的下一次大变革方向:每一次大革新都划分一个时代,推动整个文明发展。人们的生活、体验、价值认知均发生天翻地覆的改变。它将带来全新的生活方式,新的资源配置方式及新的商业模式。元宇宙作为信息革命的新发展阶段,它的使命便是在此,即是利用信息技术的升级和融合,不断拓展物理世界与虚拟世界连接的广度和深度,促进数据生产要素协同,从而反哺实体经济生产效率的持续提升,开创人们全新的生活体验。

“这里是‘绿洲’世界,在这里唯一限制你的是你自己的想象力”这是电影《头号玩家》中的经典台词。

比起有限的现实世界,元宇宙可以说是一块崭新、广阔、待开拓的沃土。在这个全新世界中,人们所能想到的、做到的、去到的、乃至可能性的未知,都是正“待建设、待填充、待探索的”。

可以肯定的是,在技术演进和人类需求的共同推动下,元宇宙场景的实现,元宇宙产业的成熟,只是一个时间问题。

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