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序三
智算筑基元宇宙

两三百年以来,人类从工业时代、信息时代迈入智慧时代,各行各业逐步实现工业化、信息化和数字化,也拉开了智能化的帷幕。智慧时代是一切皆计算的时代,在这个新时代,计算力就是生产力,智慧计算改造升级了生产力三要素并最终驱动了人类社会的转型升级。具体来说,智慧计算将劳动者由人变成了人与人工智能的结合体,以此可以顺利实现指数级增长,将数据变成一种创新生产资料的同时,将计算力驱动的信息化设备转变为指数级增长的生产工具,促使生产力得到了前所未有的解放。

计算力指数是衡量一个国家、地区,甚至是企业发展水平的重要指数。从全球GDP(国内生产总值)与服务器出货量的分布来看,全球GDP排名前四的美国、中国、日本、德国,服务器采购量同样排名前四。数字经济在整个国家GDP的占比越高,这个国家的经济就越发达。同样,在企业领域,十多年前全球市值最高的10家企业,包括埃克森美孚、中国石油天然气集团、沃尔玛、中国移动通信集团、中国工商银行等,都是来自能源、金融、通信等传统领域。今天全球市值排前十的企业中,7家都是IT企业,比如苹果、微软、亚马逊、谷歌、脸书、腾讯、阿里巴巴;还有一家特斯拉,虽然是车企,但创始人埃隆·马斯克把特斯拉当作IT公司来运营,IT工程师比汽车工程师还多。全球市值TOP级的企业也是计算力消耗最大的,市值排名和服务器采购量排名基本一致。

元宇宙是利用人工智能、AR/VR、云计算、高可靠存储、高速互联等技术构建的虚实融合的数字新世界,是物理世界和人类社会的虚拟化。维持元宇宙的持续在线和共享互动,需要物理世界源源不断的算力;而搭建高度拟真的数字世界,并实现数亿用户实时交互的大场景等,对支撑元宇宙构建和运转的核心源动力——算力提出了更高的要求。2022年3月,浪潮信息发布的业界首款元宇宙服务器MetaEngine,有望为元宇宙的创建和运行提供强大算力。

随着元宇宙的逐步发展,仅仅依靠PGC(专业生成内容)、UGC(用户生成内容)远远不够,需要AIGC才能创造丰富多彩,并且千人千面的场景应用。因此类似GPT-3、源1.0等巨量参数的算法模型是未来重要方向之一。人工智能算法模型将分阶段演进:

第一阶段以监督学习和识别类应用为特征,基于标注数据的监督学习在图像识别、语音识别等任务上实现了超越人类的精度。

第二阶段以单模态、自监督学习为特征,基于互联网海量文本数据的单模态自监督学习在自然语言理解领域取得突破。

第三阶段以多模态、自监督学习为特征,模型将拥有多维感知的能力,以及基于多维感知之上对各种特征之间关系的刻画及理解能力。

再下一个阶段,算法模型将进入与物理世界交互式的超模态主动学习阶段。与多模态相比,超模态信息更加丰富,既包含了人类触觉、听觉、视觉、嗅觉之内的数据,也包含了在人类感知之外的传感器数据。在这一阶段,算法模型通过与物理世界的交互,学习到客观规律,并逐步具备认知智能能力。

当前我们正处于从第二阶段向第三阶段的演进过程。2022年5月,由源1.0训练的AI参与了一场线上剧本杀,期间AI的惊人表现,让真实玩家们大感意外。

自2012年以来,AI训练任务所运用的算力每3.43个月就会翻倍,到2018年,6年间AI算力需求增长了30万倍。如何弥补AI算力的“鸿沟”呢?关键是多元算力的融合,必须要打破传统体系结构设计,从根本上解决多架构引发的无法兼容、效率不高的问题。例如,通过控制、计算分离实现灵活可重构,通过异构资源池化实现多元高效能,通过计算、数据结合突破存储墙,通过高速互连网络实现规模可扩展。同时,通过软件定义实现应用智能感知和资源随需组合,让底层资源随上层应用按需分配。

元宇宙的发展需要智慧计算作为基础,否则无法高效地支撑不同个体所需的丰富体验。很高兴看到,由元宇宙产业委牵头,由叶毓睿、李安民、李晖、岑志科、何超和多位其他领域专家在《元宇宙十大技术》中,对计算的各种形态、AI算法、多元算力,以及区块链存储、超连接广覆盖高速网络等前沿性技术进行了详细的阐述。

希望大家携起手来,为发展中国数字经济、促进数实融合、赋能实体经济,贡献自己的力量。

王恩东
中国工程院院士
2022年5月13日 9VZLsPKdWP7N8s08/eZaqCT9Ys+enElYNkqkKg33E1ae5D4IAoJdkYSQFOpyix+o



序四
安全可信是元宇宙健康发展的顶天大事

大数据、人工智能、物联网、虚拟现实、区块链等新兴技术,推动了元宇宙的快速兴起和蓬勃发展。元宇宙是虚实相生、人物结合的新的数字化网络空间,是下一代网络空间发展的新口径。元宇宙网络空间的形成将助力形成大成智慧,促进科学技术和数字经济的进一步发展。但与此同时,网络攻击也将成为元宇宙的常态,攻击的样式和手段将更加多样,攻击的目标将更加多元,攻击的烈度也会更加剧烈。由反人类分子和敌对势力发动的元宇宙网络核战争,将有可能带来人类在元宇宙时代的灭顶之灾。

安全是发展的前提,发展是安全的保障。对元宇宙系统更是如此。

我们开创的可信计算3.0,抢占了网络空间安全领域的核心技术制高点,其中很多思想、理念、核心技术和工程机理已经被国际可信计算机有关机构采纳并作为国际标准。这是中国可信计算革命性创新的集中体现。

我们自主创建的主动免疫双体系框架,采用了创新的对称、非对称相结合的密码体系,形成了可信计算的免疫基因,构建了主动免疫系统,实现了可信控制模块对计算平台的主动度量。

在硬件层面,通过在可信的CPU或主板中并列融合可信度量控制节点,实现了计算和可信的并行运行;在软件层面,构造了依据可信策略进行动态度量的检测集,实现了对固件和操作系统的可信支撑,进而构建了可信基础软件硬件双重融合的结构。通过在网络层采用三重三元可信对等结构的联合鉴证协议,实现了连接对象可信评估,特别是防止了内外合谋攻击,提高了整体安全性。

以免疫为核心特征的可信计算3.0,已经形成了完整的安全可信产业和生态环境,构建了中央电视台、国家电网调度系统等大量国家关键基础设施的主动防御体系,其核心系统达到了安全等级保护4级的要求,抵御了勒索病毒等一系列高强度攻击,确保了关键基础设施的安全运行。

元宇宙是多种技术的超复杂融合,元宇宙网络空间同时还是虚拟社会与现实社会的结合、融合和映射。人类社会面临的所有问题,比如伦理、法治等问题,在元宇宙中必然存在,而且还会以不同的表现形态呈现。而元宇宙面临的安全问题,将更为复杂,挑战和影响也将更为巨大。基于原有的封、堵、查、杀为特点的静态和被动防护安全解决方案,无法应对元宇宙系统面临的安全问题。元宇宙必须建立起以主动免疫为基础的积极的动态可信安全机制。

元宇宙系统的网络安全体系必须与人体免疫系统一样,是并行的、动态的、全方位的、实时的,能够进行可信的演绎和验证,并且元宇宙系统的网络安全也必须实现自动化和智能化,能够根据攻击行为的变化实现时时演进,采取对策。但任何系统的安全都是相对的,就像人可能会生病一样,从来不存在绝对安全的系统。但要必须保证元宇宙系统存在的缺陷和漏洞能够不被攻击者所利用,能实现系统在各种安全威胁的情况下保有极强的健壮性。对元宇宙系统来讲,要确保攻击者进不去、关键信息拿不到、窃取内容看不懂、系统数据改不了、核心系统瘫不成、攻击行为赖不掉的六“不”防护效果。

元宇宙将是下一代网络空间的主要存在和表现形式,是人与机器契合的网络化数字空间,必须建立法治体系。中国已经基本形成以《网络安全法》《密码法》《数字安全法》等为代表的网络空间安全法律法规体系,其他国家在这方面也都形成了各自的法律法规体系。同时,世界主要先进国家在元宇宙安全方面也都展开了深入研究。网络空间安全既是确保元宇宙系统健康运行和发展的必要保证,同时也是陆、海、空、天之后的第五大国家主权。无论是从确保元宇宙系统安全和健康发展的角度,还是从确保国家主权和权益的角度,都必须确保元宇宙网络空间的安全可信,确保智能社会和元宇宙的健康发展。

元宇宙产业委站在技术和产业发展前沿,集中了元宇宙领域国内顶尖的一批学术界和产业界专家,组织撰写《元宇宙十大技术》一书,从十余个不同的方面,较为翔实地阐述了元宇宙的内在机理和发展前景。既着眼于全球的最新发展,又落脚于国内当前发展需要,无论对于学术界、产业界,还是投资者及政策研究人士,该书都具有较高的参考价值,也提供了进一步学习和研究的路径。

希望该书在推动国内元宇宙健康发展、推动元宇宙安全产业健康发展方面,发挥出其应有的引领和指引作用。

沈昌祥
中国工程院院士
元宇宙产业委共同主席
2022年5月22日 9VZLsPKdWP7N8s08/eZaqCT9Ys+enElYNkqkKg33E1ae5D4IAoJdkYSQFOpyix+o

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