赋能工业4.0的多模态元宇宙

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元宇宙，其核心是虚实融合，相互使能。从词源来说，元宇宙英文一词Metaverse，是超越现实之意，也就是在人类既有的认知空间、情感空间中，如何用现代媒介手段达到虚拟和真实世界的互动。这些互动包含了信息检索、教育、娱乐以及助老助残等等。要实现上述这些虚实相融的互动，德国工程院院士张建伟先生认为，必须要有多模态的人机互动作为支撑。近日在昆山举行的元宇宙产业大会2023春季会院士论坛上，张建伟院士向与会者分享了题为《赋能工业4．0的多模态元宇宙》的演讲。

张建伟院士首先指出：目前人机的交互，只是包括信息、视觉和声音以及图像的交互，未来要把触觉、味觉，包括脑信号都融合在一起。这是元宇宙的重要内容。最早的人机交互，只是一行一行这种单一频率和屏幕的编程场景，其后发展出图形界面，比如iPad，呈现的就是自然的交互界面。但是未来的元宇宙，将要以多模态的方法，实现人机的交互。

张建伟院士进而认为，20年前，虚拟现实被提出来，未来15年，人类能不能创造出新的元宇宙以及新的元宇宙产业奇迹，很大程度上取决于人机多模态交互的进步和成果。这也是在德国工程院提出的工业4．0中的重要内容：要通过元宇宙创造一个learning space一个复合空间的概念。

张建伟院士指出，元宇宙包括人工智能、互联网、机器人、AR、VR、5G通讯以及脑科学、新材料和新能源，元宇宙也将充分赋能未来出行、医疗、农业、基础设施检修、娱乐、教育等领域。元宇宙中为什么要强调多模态的人机交互？张建伟院士强调认为：因为元宇宙不只是要有简单的大蚂蚁的四肢，要有灵魂、要有创意。

在阐释上述观点后外，张建伟院士以视频动图展示了几款已经处于应用和尚在研发中的机器人：病毒实验室机器人，在无人值守的情况下，自动在病毒实验室中进行病毒试管的临床操作；农业机器人，农业缺少人工是当前的巨大痛点，农业机器人和元宇宙融合，可以进行农业数字化建设；护理机器人，该机器人通过知识表达和虚拟学习以及真实的交互，这体现了真正的护理服务；编程机器人，通过学习算法，它可以自动编出和查找各种各样非常逼真的程序；打乒乓球机器人，可以较灵活地挥拍打球等。张建伟院士指出，上述这些机器人，已经具备了元宇宙的基本雏形。

张建伟院士进而分享说，在这些既有机器人的基础上，现在，已经开始让机器人学习人类的手势，可以运用到未来的精密装配，同时还将人类的视觉、听觉和触觉，以及各种各样的知识，全部融入到机器人的空间里。张建伟院士随即又视频动图展示了一款敬老机器人，他解释说，不只是给老人仅有视觉和听觉的游戏，同时也要包括一些触觉的游戏，帮助老人实行全方位的康复。张建伟院士强调，机器人的多模态学习，以及机器人在人机交互中的自适应性和预测性，将成为元宇宙中的核心技术。

张建伟院士在演讲最后总结说，元宇宙概念下，就是要让这些多模态的机器人，不只出现在我们人类正常的生活空间中，而且还要存在于人类不能到达的空间，为人类的生活与生产助力。这也是元宇宙产业的作用之所在。

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