數字孿生促虛實互動 元宇宙須防以假亂真

元宇宙（Metaverse）熱浪直捲全球，而且不斷升温，「數字孿生」（Digital Twins）的超實體概念，近期亦成為國際科技業界的熱門討論講題。

據「百度百科」解釋：「數字孿生是充分利用物理模型、傳感器更新、運行歷史等數據，集成多學科、多物理量、多尺度、多概率的仿真過程，在虛擬空間中完成映射，從而反映相對應的實體裝備的全生命周期過程。」這概念對於工商業界並不陌生，在工業4.0應用上大行其道，然而它又適用於元宇宙空間嗎？

模擬生産過程  幫助改善效率

以智能製造（Smart Manufacturing）為例，系統工程師充分利用人工智能、大數據、物聯網等技術，設法優化生產過程，目的是以最少資源達至最高生產效率。舉例說，在生產系統設計步驟中，因應訂單的需求，工程師需要協助老闆預先決定購買多少原材料、聘請多少工人、起動多少台機器等因素，因為這些決定都會直接影響生産成本。

在商言商，理論上當然是愈少愈經濟愈好。隨着物聯網科技普及化，工程師便利用分布在生産線上的各種傳感器（Sensors）去實時量度生產線在不同階段的表現，然後進行大數據分析，因應成效分布的優劣、需求進行適當的資源調整，從而優化産能。

歸根究柢，這運作的關鍵成功因素（Critical Success Factor, CSF）在於所設的大數據模型，能否有效地模擬其背後的實體操作環境，使工程師能夠透過該模型來精準地分析實體生產線的效率，並徹底了解生產線的資源需求。如此這般的虛擬與實體環境互動正是數字孿生之核心任務。

在實踐數字孿生的過程中，虛擬模型模擬實體環境的仿真度是非常重要，模擬愈逼真，大數據分析便可愈仔細，對生產優化便能愈精準。由此可見，傳統數字孿生注重機器仿人，它以實體環境為主體，主導建模（Model Building）過程，而模型是建基於實體的操作特徵的。

不過模擬的仿真度要做到百分之百準確，又談可容易呢！所以智能製造永遠存在改善的空間。中文大學系統工程與工程管理學系（Department of Systems Engineering & Engineering Management），專注此課題（包括系統優化）的研究，並且提供專門的教學課程。

元宇宙主體是虛擬而非實體世界

根據「臉書之父」朱克伯格於去年10月創建Meta公司時所指，元宇宙是一個支持青年發揮創意的三維社交網絡，用戶可以在元宇宙中開發自己的小宇宙（例如建造虛擬咖啡廳、遊戲室等），進行不同形式的虛擬社交活動（例如聊天、玩遊戲等）。例如，最近有香港媒體與元宇宙公司合作，計劃把香港名勝（如維多利亞港）搬到元宇宙中，讓國際遊客虛擬地欣賞香港的美景。

類似智能製造，元宇宙牽涉虛擬世界與現實世界互動，不少業界人士因此把元宇宙與數字孿生相題並論。筆者對此卻不予苟同，認為兩者的目標不完全一致，根本難以混為一談。若然元宇宙只是為仿真而設的話，這便會違背「臉書之父」始創Meta的原意，用戶便要依循實體環境的操作框架，不能隨心所欲地創造自己的新宇宙，創意效果亦因而大打折扣。

因此，從虛實互動角度看，元宇宙的主體是虛擬世界，而實體世界擔當的是被同化者的角色，與智能製造的目標南轅北轍。然而，「實體世界被同化」的概念令人不寒而慄。試想想在未來一旦元宇宙成為世界文化主流的話，現實世界的歷史、文化、傳統、教育都可能會受到嚴重的衝撃，屆時人類便要依循元宇宙的虛擬「民間法律」（Folk Laws），不過最大的問題是元宇宙真的有法律嗎？至少在當前，虛擬世界中潛在一股「誰大誰惡誰正確」的不良氛圍，若然這壞風轉化至實體世界的話，恐怕會後患無窮。

最後，筆者認為元宇宙發展潮流是勢不可擋的，它將會是時下年輕人的未來世界。既然如此，各地政府必須未雨綢繆，做好教育工作，讓元宇宙的原居民、未來虛擬世界的主人翁，學會「己所不欲，勿施於人」的道理，懂得自律，為未來實體世界的治安築起一座防火牆，避免星火燎「元」。

原刊於《星島日報》，本社獲作者授權轉載。

黃錦輝

1987年在英國愛丁堡大學取得博士學位，現為香港中文大學工程學院副院長（外務）、系統工程與工程管理學系教授及創新科技中心主任，並擔任高可信軟件技術教育部重點實驗室（香港中文大學分實驗室）主任、哈爾濱工業大學（深圳）特聘教授以及北京大學信息科學技術學院客座教授、香港專業及資深行政人員協會副會長。他同時為香港資訊科技聯會、香港工程師學會、英國工程技術學會及英國電腦學會會員。黃教授活躍資訊科技界，曾任香港資訊科技聯會會長，現時是香港童軍總會資訊科技委員會主席、香港消費者委員會委員、香港國際機場科技諮詢委員會成員、香港電台顧問委員會成員、香港耆康老人福利會資訊及通訊科技顧問委員會委員等。2011年獲香港特別行政區政府頒發榮譽勳章，以表揚其對香港資訊科技界發展的貢獻。

View all posts