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实现终极虚拟现实的四大难题!
2010年8月31日    评论:    分享:

    来源:第三维度(http://www.d3dweb.com)
    作者:王逍

     什么是终极虚拟现实?在我的构想中,他应该是整个世界的完美模拟。就像经典科幻电影《骇客帝国》那个骇客教父“墨菲斯”所说的那样:“它充满整个世界的任何角落,当你早上起床的时候,当你在上班的路上,当你在纳税的时候,它都在你的周围”。人们已经分辨不出来那个是虚拟世界,哪个是真实世界!

     深入探讨《骇客帝国》中的理论概念已经上升到了哲学范畴,第一部中描述的虚拟世界和现实世界是整个世界的两个面,而追根述源,虚拟世界还是人类创造的。而到了第二部和第三部,NEO可以在他自为的真实世界中使用超能力,就已经说明,现实世界和虚拟世界没有本质区别,到了故事的最后,人们才知道所谓的真实世界和虚拟世界是整个系统中的不同模块而已,而这两个模块就是用来互相促进、相互制约的。

    目前的虚拟现实发展,是在虚拟现实操作系统(引擎)的控制下,通过对人类视觉、听觉、触觉、味觉等方面的模拟,来创造一个虚拟环境。这个与《骇客帝国》中的矩阵有很大不同,《骇客帝国》中的矩阵是通过直接与人类大脑交互实现虚拟现实的。

实现终极虚拟现实的四大难题!

    我们所探讨《骇客帝国》中的环境应该是特指第一部中的那个矩阵,可以看出这是一个由计算机技术与人脑信息相互作用的一个系统,我们目前的科技状况要开发这样的系统还面临一些亟待攻克的世界难题:

    1、人工智能

    矩阵中的已经有了不是真实人类连入系统而存在的智能人,如果斯密斯、红衣女郎等,想实现这些,我们需要的是人工智能技术。我们目前现有的人工智能技术并没有太大的发展,究其本质,都是通过穷举法来实现特定功能。如世界知名的人际机象棋大战,就是通过计算对手的下一步走棋的可能与预先处理过的数据库进行对比,找出最佳选择。游戏开发中 A*寻址算法,也是通过对地面环境的分析然后计算最佳路径。这些严格来说都不属于人工智能,而是通过穷举法来选择一种最佳结果。

    真正的人工智能不仅仅是代替人脑完成一些工作,而是能够模拟人脑的思维方式。这里面最大的难题就是学习能力。目前的人工智能技术都是程序要预先写好的程序,遇到什么样的情况选择什么样的操作(这就好比《骇客帝国》中说说的“选择”)。而人脑的最大优势是可以根据环境的变化进行总结和学习,并且通过这种学习等到一定知识体系,而后才根据这些知识体系去解决问题。并且还有很多不确定性的东西如情绪、直觉等来影响人们的行为方式。这些从无到有的行为方式都是目前的计算机技术无法模拟,甚至没有头绪的课题。如果说人脑是在思考,那么电脑则仅仅是运算。

    2、人脑信息交互

    人类一直以来都在探索直接与大脑进行信息交互,就好比“人造梦境”一样,目前人们试图通过脑电波来影响大脑的活动,目前也取得了一定成绩,但是这些还仅仅是起步阶段。之前有一个系统是通过捕捉大脑皮层电讯号作为控制信号来操作简单的计算机游戏。但是能够得到的指令非常少。反过来向大脑输入讯息更是非常困难。
  
     人类对大脑的研究由来已久,这里面涉及到现代医学、生物学、仿生科技等。曾经看过一个关于人类大脑处理人体感知信息的片子,片子里面说其实我们人类所认为的真实世界,只不过是通过人体感知所得到的一个虚拟幻想,比如我们说看到的红色,只是某种频谱的光通过人的视网膜投射在视觉神经上的一个信号,而这信号经过大脑处理就变成了我们人人确信无疑的“红色”。有一个非常直接的证据,根据光学原理,光线通过眼睛上的玻璃体的过程,是小孔成像原理,也就是我们实际看到的世界应该是倒立的,而我们从来都没有感觉我们是大头朝下的,这是因为人类在进化过程中已经适应了这个过程,虽然视网膜上的影像是倒立的,但是经过大脑的处理人类意识到的就是一个目前的正视世界。

     科学家设想通过某种手段来刺激人类的大脑,不仅过人体的感知器官,直接给大脑输送感知信息,这样就可以在大脑中产生创造出来的虚拟世界。但是这些目前都处在起步前的阶段。能够准确的给大脑输送控制还是一个遥不可及的愿望。如果人类可以通过某种技术对人脑进行直接的控制,那么会改变人类对本身的认识、对世界的认识,会改变整个哲学和信仰体系。这个问题就像宇宙起源一样,有很多假设,也有很多问题。

    3、超级计算机

    目前我们的计算机技术已经发展到了很高的程度,我们研究虚拟现实、人工智能等也都对计算机技术发展的一个美好企望。但是靠现在的计算机技术来实现《骇客帝国》中的“矩阵”是根本不可能的。在矩阵中,每个小鸟、每个植物、每个个人、甚至每个石头、每片树叶、每块地砖都有非常完善的属性和存在方式,也就是说我们目前现实世界中的所有物质,在矩阵中都有一个极其真实的映射,从花草鸟鱼到宇宙天体。这个数据量和运算能力不是目前计算机系统能够完成的,甚至从计算机最底层看,它有先天的不足(二进制数字化)导致其不论怎样发展都无法完成这样的任务。除非计算机的发展另辟蹊径,在原理上进入一个新天地。

    我们知道,目前的计算机体系是以二进制为基础的,通过这样的计算机系统所描述的世界是不连续的、是离散的,比如我们在说一个显示器的分辨率时,不论你的分辨率多大,都会有一个具体的数值。像素点的颜色值位也是这样,不论你的图形处理多么强大,总会有一个你所能表达的一个极限值,总会有一个在自然界存在的颜色值,通过计算机无法表达。这一点与我们的真实世界是完全不同的,真实世界的事物是连续的,比如一个长度,你可以无限的分下去,不论这个值多小,都可以继续分。也就是说我们的真实世界中有很多无穷大和无穷小的可能,用我们的现有的计算机系统,只能做到人类可以感知的无限接近,而无法全面的模拟真实世界,这就是我们计算机系统的先天不足。

    4、悖论

    说到终极虚拟现实,我们不得不讨论所涉及到的哲学悖论!因为这里的终极虚拟现实是真实世界的完美映射,一切都那么相近,以至于没有任何瑕疵。那么所涉及的悖论也就相应出现了。
 
   第一,知识体系的完整性 。我们知道在真实世界中有太多的未知领域,不论是在空间认知还是生命科学中都有太多的课题需要人类去探索。这时候如果我们来创造终极虚拟现实,必然无法模拟整个真实世界,因为很多我们上不可知的东西是无法模拟的。就好比不知道1+1=2的时候,是无论如何也推导不出来1+2=3的。

   第二,伦理悖论。这个和目前的克隆人技术非常相似,虽然没有在创造出一个人类的肉体,却真实创造了一个人的思维和在这个思维中存在的世界,这时候的真实世界与虚拟世界在大脑中是没有区别的,唯一的区别就是有没有插那个连接头。试想,这时候的人们如何能在两个世界中跳来跳去,暂不提人们心理是否能承受。每个人在一个世界中所做的事情,会影响到这个世界中周围人或环境,受到影响的人同样会继续这种影响,就像“蝴蝶效应”一样,这必然或多或少的改变这个世界。当这个世界的人在转换到另一个世界,至少在记忆、情绪等意识形态上会把那个世界的影像带到这个世界中来,同样不知不觉的影像这个世界。这就产生了很多的无法解开的悖论。

   以上是我们在创造终极虚拟现实的过程中可能面临的障碍,在可以预见的未来,不知道能不能跨越?

 

标签:虚拟现实
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