元宇宙正从科幻走进现实,成为科技行业津津乐道的创新浪潮。作为一种新兴业态,元宇宙正以其虚实结合的魅力重塑各行各业,为办公、教育、医疗、工业制造等场景打开新的想象空间,推动与提升实体经济的发展。
国际知名数学家、菲尔兹奖首位华人得主丘成桐教授分享
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元宇宙如何与产业发展相结合,在哪些场景可以应用,未来发展趋势如何…… 正在此间举办的联想创新科技大会TechWorld2022上,有关元宇宙的探讨成为活动的一大亮点。应邀与会的国际知名数学家、菲尔兹奖首位华人得主丘成桐教授,也就此话题畅谈基础科学与元宇宙的奇妙联结。丘成桐表示,元宇宙的观念在古老的数学中就有所体现,期待更多的跨学科工作者和企业界共同努力,让虚实融合这一目标早日实现。
数学是所有科学的基础 虚实融合需要发挥想象力
作为享誉世界的著名数学家,丘成桐多次公开呼吁重视数学等基础科学。在他看来,科技突破须以理论科学进步为基础,而数学是理论科学里最重要的科学。“元宇宙也是如此。”丘成桐援引图形处理举例说明,“无论是虚拟世界,还是真实世界,几何都可以提供很多重要的观念。古老的数学学科,对处理图形和各种数字问题很有效。”
他进一步解释说,“共形几何”“三角网络”可以应用到解决图像处理和最优传输的问题中。不单是图形,对物理很多基本过程的了解,都会对图形处理有很大助力,继而对虚拟世界产生很重要的贡献。“比如水的流动,如果理解了基本的物理方程,就可以将漂亮的水波画出动态的图形。”
丘成桐的这一观点,与联想集团的主张有着异曲同工之妙。在联想集团看来,元宇宙是物理世界和虚拟世界的融合,而算力是元宇宙发展的重要基础。在这样的元宇宙里,虚实两个世界的信息获得了整合和相互增强,从而实现了1+1>2的效果。人和物在这个虚实融合的空间中,可以通过各种各样的互联和互动,以更高的效率、更低的成本、更身临其境的沉浸感和互动体验,解决日常生活、社会运行和产业发展中的诸多问题。
如何最大限度地保证元宇宙的真实感和沉浸感,更好实现虚实融合,丘成桐认为,无论处于怎样的场合,我们都不能够离开大自然、离开真实的世界。“要从自然界中学习,跟真的场面融合在一起,这就需要重要的基本科学来帮忙。做基础科学的科学家,要有空间能够发展想象力。”
基础科学+计算科学,为元宇宙技术找到“有趣并重要”的方法
目前业内普遍认为,元宇宙技术体系主要包含算法、AI(人工智能)、VR(虚拟现实)、AR(增强现实)、MR(混合现实)和5G、云计算等多种新技术,而这一切高科技技术的落地应用,实际上都与基础科学紧密相连。
丘成桐与联想集团首席技术官、高级副总裁芮勇博士对谈
丘成桐表示,元宇宙的关键是把看到的事情和虚拟的事情更好地融合成一体。“为此,我们对真实的世界要很好地研究,将物理、数学、计算加起来共同合作。无论是基础科学,还是计算科学,我们能够共同努力,就能够发展很多有趣并重要的方法来处理,这是非常有意义的。”
作为菲尔兹奖首位华人得主,丘成桐开创了数学中极为重要的分支“几何分析”,对应用数学的发展也作出了杰出贡献。例如,他与学生和合作者们创立的计算共形几何、计算最优传输等交叉领域,将现代数学与计算机科学相结合,使得“数学“这个古老的学科变成了数字化时代最重要的基础科学之一,被广泛应用在计算机图形学、计算机视觉、数字几何处理、计算机辅助设计、医学图像、大数据、可解释人工智能、控制论、图论等领域中。
作为一家基因来源于计算的企业,联想集团一直在探索新的计算场景,其中就包括元宇宙。联想集团是全球最早启动产业元宇宙布局的ICT企业之一,在元宇宙产业链所涉及的交互技术、通用技术、算力和网络基础设施等核心领域,已形成技术、产品、生态兼顾的基础支撑体系,并拥有成熟的产业元宇宙解决方案与应用案例。比如,在设备方面,推出业界领先的ThinkReality AR/VR设备;在算力方面,提供世界一流的边缘服务器和数据中心;在软件方面,研发用于元空间构建的stARscan,和元宇宙编辑的stARstudio;解决方案方面,已围绕办公、电力、教育、制造等场景打造多个应用案例。
和好的企业合作,做全世界没有做过的事
基础科学是重大技术进步的基础,同时一切科研成果最终都离不开产业落地,在这其中,企业与科研机构的密切合作十分重要。对于这一观点,丘成桐也深以为然。“跟好的企业合作,我想是很有意义的。”他指出,“中国有很多有才华的学者和工程师,我们联手起来做一些前人没有做过的事情,全世界没有做过的事情。”
今年9月, 联想集团与清华大学达成战略合作,将共同推动智能制造、集成电路、未来计算等重大领域的基础科研创新应用与人才交流。同时,联想集团董事长兼CEO杨元庆还以个人名义捐资给清华大学求真书院,助力国家基础科研创新、培育更多国际一流的数学人才。
近年来,国内高校院所和科技企业不断合作探索产学研协同一体的创新体系。通过强强联手协同创新,企业需求与高校创新资源可实现精准对接。作为中国数字经济领导企业,联想集团长期关注基础科学、基础技术和技术创新项目,与中科院、浙江大学、北京航空航天大学、东南大学等多家院校建立联合实验室,在海量数据和大规模知识系统、人机交互和机器智能、VR/AR前沿信息技术,以及穿戴式+智能监控等领域开展研究。
展望未来,联想集团将继续在创新科技领域持续精耕细作,同时更加积极主动承担领军企业的责任与使命,为高水平学术研究和基础学科建设提供强有力支持,推动更多优质科技创新成果落地,为推动国家科技和产业发展贡献更多力量。
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