從情景計算到數(shù)字孿生

魏忠

維克托·格倫這個名字恐怕對于多數(shù)中國人來說是比較陌生的，然而說起來他做的兩件革命性事情，大家都會非常清楚：一件是把郊區(qū)變成城市，一件是把城市變成懷舊區(qū)。

維也納出生的格倫與很多那個年代的猶太人精英一樣在最艱難的時候來到了美國，經(jīng)歷了很多失敗后，成為了一名成功的商店櫥窗設(shè)計師，格倫的秘訣就是用多個拱廊和平視展示柜把消費(fèi)者引誘到商店中，櫥窗本來是假的，用于精品商品展示，格倫卻變成了導(dǎo)流的情境裝修。小試牛刀之后，格倫盯上了更大的場所。1955年，沃爾特·迪斯尼說：“我不希望公眾在迪斯尼樂園時看到他們所生活的現(xiàn)實(shí)世界，我希望他們感受自己在另一個世界。”格倫為美國白人設(shè)計了一個更加安全的“城市市中心”。1956年，格倫設(shè)計出了世界上的第一個MALL：全部建筑沒有一個窗戶，用24度的恒溫保留一個永恒的春天，燈光永遠(yuǎn)停留在下午三點(diǎn)鐘，走在威尼斯、紐約的市中心不再有黑人和街頭垃圾，“比城市還城市”的一代商業(yè)模式出現(xiàn)了。經(jīng)過了不到20年時間，美國郊區(qū)的零售額由于這種商業(yè)模式的出現(xiàn)增長了78%。一種商業(yè)模式，成為了一種生活方式。

大量的郊區(qū)巨無霸的出現(xiàn)加速了城市中心的沒落，于是大量城市商業(yè)凋零，格倫又開始為城市出主意。大量的市中心被改造成為步行街，不通汽車，重塑城市的步行街。格倫一生干了兩件事：前期在MALL造了一個比城市市中心還像市中心的假的市中心，后期又在城市市中心造了一個比MALL里的市中心還像市中心的假的城市。

格倫的商業(yè)模式從出現(xiàn)開始，就飽受爭議，其登峰造極之時，后果開始顯現(xiàn)。藝術(shù)界、電影界、歷史學(xué)家、哲學(xué)家不斷批評格倫為代表的“消費(fèi)主義”倡導(dǎo)的以生活標(biāo)準(zhǔn)代替生活方式，以過程的感受（快餐式的情境）取代生活中的社會活動、政治活動和宗教活動。

1968年，飽受詬病的格倫自己開始反思，之后12年開始接受評論界對自己的批評，他放棄了以商業(yè)推動社會發(fā)展的烏托邦式天真夢想，回到了維也納，開始極力譴責(zé)他曾經(jīng)視之為生命的工作。他把當(dāng)代的MALL稱為“浪費(fèi)土地的停車海洋”，并宣稱：“我不想為如此華而不實(shí)的發(fā)展付出任何代價。”

有趣的是，從2000年開始的互聯(lián)網(wǎng)革命，開始將大量的MALL淘汰，人們開始在網(wǎng)絡(luò)上“比真實(shí)MALL還真實(shí)的商店中購物”，消費(fèi)又一次升級。就像當(dāng)初批評MALL里面虛擬的城市中心一樣，批評家批評網(wǎng)絡(luò)購物：“只要我們當(dāng)中的絕大多數(shù)人依然喜歡親眼看到、親手摸到購買的商品，網(wǎng)絡(luò)空間就永遠(yuǎn)不可能完全代替MALL。另外，多數(shù)人認(rèn)為去MALL是一種樂趣，更是由于MALL里有許多娛樂設(shè)施——在互聯(lián)網(wǎng)上，可找不到一座攀巖墻來爬?！睘榱思o(jì)念那些被互聯(lián)網(wǎng)打敗而退場的MALL，人們開始在互聯(lián)網(wǎng)上模擬歷史上的MALL，就像格倫當(dāng)初模擬出比真市中心還像市中心的場景一樣，人們開始懷念MALL，“直到它消逝的那一天，你才會明白你有多么懷念它”。

故事還沒有結(jié)束。老舊的城市中心并不是都值得人們懷念的，郊區(qū)的MALL由于特別方便，黑人于是大量聚集，在格倫的MALL出現(xiàn)40年后，富裕的白人開始回到市中心，而MALL卻變得不再安全，到處游蕩既不購物又不工作的年輕人無論在網(wǎng)絡(luò)還是在市中心都需要一樣?xùn)|西——社交。洛杉磯的超市投資人卡魯索開始引領(lǐng)另外一種東西：卡魯索把MALL搬進(jìn)市中心，不再模擬虛假的各地街道，而是全部采用露天形式，露天購物中心不但遍布于氣候溫和的南加利福尼亞，也在悶熱的休斯敦和寒冷的馬薩諸塞州扎根成長。卡魯索先生和他的設(shè)計師游覽了很多風(fēng)格迥異的城市進(jìn)行采風(fēng)，諸如南美的薩瓦納、意大利的卡普里島。各種建筑風(fēng)格混搭在一起以求創(chuàng)造一個節(jié)日歡慶的氛圍，人們身臨其中，閑逛、消費(fèi)、滿載而歸?！皻w根結(jié)底”，卡魯索先生說，“人們更愿意在節(jié)假日的時候購物，其他時間則沒什么購物意愿”。但卡魯索先生也大膽地聲稱，他的購物中心比其他傳統(tǒng)的購物商城更具真實(shí)性?？斔飨壬舱J(rèn)為，人們本質(zhì)上是群居的，喜歡社交的，并認(rèn)為美國人沒有給他們提供場所來滿足他們的社交欲望。

一個商場的發(fā)展史，占據(jù)了今天主題的一半，現(xiàn)在就開始言歸正傳。其實(shí)，商場的發(fā)展史與教育的發(fā)展史非常相像。我們今天所談的學(xué)校這種東西，原來并不存在，在中國比學(xué)校低一個版本的叫私塾，在歐洲叫鄉(xiāng)村教堂。學(xué)校與商場、街道一樣，不僅僅是人們學(xué)習(xí)和購物的地方，更是“心智不全的年輕人”社交的地方。技術(shù)在進(jìn)步，建筑形態(tài)也在進(jìn)步，但是技術(shù)的進(jìn)步遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)建筑的進(jìn)步，因此年輕人總是比傳統(tǒng)更快地轉(zhuǎn)向他們接受能力更快的地方——MALL、互聯(lián)網(wǎng)、VR、虛擬仿真、游戲，有人說他們進(jìn)入到另外一所監(jiān)獄，有人說他們跟上了時代的步伐。其實(shí)，年輕人逃離的不是現(xiàn)實(shí)而是壓力，試想過去30年成長起來的人哪有如今孩子們的壓力大呢？如此高節(jié)奏的壓力下，如何讓孩子們在基本不反饋的“老街道”中找到回音呢？從教育的角度看，我們怕的不是孩子們沉迷于豐富多彩的網(wǎng)絡(luò)世界，而是害怕消費(fèi)主義綁架了教育。試想，一個人的成功從人生長河和歷史長河角度看，更多的是取決于能耐住寂寞篤定前行，而無處不在的消費(fèi)主義教育壓力——“考證”“考級”“分?jǐn)?shù)”“名?！薄芭琶薄胺e分”“評估”，是不是更像MALL中購物的一次次刷卡？

空洞地談教育走向何方為時過早，但是卡魯索市中心的MALL又給教育一些啟示。當(dāng)虛擬脫離實(shí)體走得太遠(yuǎn)的時候，會有一波看似回頭路的回歸，卻又走向另外一個更高的形態(tài)。既然完全的市中心街道不能給予更多的信息和反饋，那么就在市中心建一個MALL，變成露天的。

互聯(lián)網(wǎng)類的新的學(xué)習(xí)形態(tài)和學(xué)習(xí)技術(shù)必然會搶去傳統(tǒng)教育的很多市場，新東方搶走了應(yīng)試考試，滬江搶走了家教的背單詞，藍(lán)翔搶走了職業(yè)學(xué)校的動手能力，達(dá)內(nèi)搶走了IT教師的能力權(quán)力。在消費(fèi)主義的教育功利標(biāo)準(zhǔn)化選拔大勢下，考托福英語時大學(xué)英語教師比不過短訓(xùn)班，崗前培訓(xùn)時師傅永遠(yuǎn)比教授靠譜，計算機(jī)教師永遠(yuǎn)比不過IT工程師，但是并不能因此就說大學(xué)英語教師沒有存在的必要、實(shí)習(xí)就能代替校園、計算機(jī)理論根本不需要學(xué)習(xí)了，如同城市的街道，步行街這種“可走、可停、可以發(fā)呆的地方”永遠(yuǎn)有自己的價值，但是這種價值不能永遠(yuǎn)沉迷于破落，需要新生。越傳統(tǒng)的東西，越能傳遞一種永久的價值：家庭、街道、社區(qū)、學(xué)校莫不如此，那么如何讓傳統(tǒng)的東西疊加一層現(xiàn)實(shí)社會的精彩呢？如何讓更加精彩的世界各地和變化的時間圖景更快地疊加在學(xué)生的腦海呢？

1994年，B.SCHILIT首先提出了情景計算一詞——context—aware，與本文開頭的時候所提到的格倫設(shè)計MALL的理念一致，情景這個詞的英文不僅僅是“上下文”的意思，更多的是人在“位置、人和物體周圍的標(biāo)識和這些物體的變化”的一種感知。格倫無論是設(shè)計櫥窗還是設(shè)計MALL，都暗合了情景對人的影響。MALL中的街道比真正的城市的街道“更真”，其實(shí)是更快反饋和更高度貼合年輕人快速迭代的環(huán)境反應(yīng)，因此這里的環(huán)境更能夠影響消費(fèi)者。然而時間長了，這種反應(yīng)會消退，情景的很多變量不完備，人們更希望在更加“真”的感知下去活動，才有了露天的、市中心的MALL。隨著人們對這種感知越來越敏銳，越來越覺得酷炫的新技術(shù)總是比老市中心更快被淘汰，那是因?yàn)檎鎸?shí)的載體雖然反應(yīng)慢，卻是價值最全的和最經(jīng)得起時間考驗(yàn)的。情景、情景感知、情景感知計算、元數(shù)據(jù)、本體論、基于位置的服務(wù)（LBS）是到2000年為止與情景計算相關(guān)聯(lián)研究的熱點(diǎn)。

游戲技術(shù)總是和教育技術(shù)一起不斷附著于真實(shí)的世界不斷迭代超越校園，又被覺醒的校園收拾。先是電化教學(xué)，然后是網(wǎng)絡(luò)教學(xué)，然后是PPT，然后是互聯(lián)網(wǎng)教育，然后是慕課、人工智能教育，似乎每一次都說顛覆教育，似乎每一次總是被傳統(tǒng)教育收拾，但轉(zhuǎn)過頭來看，今天的傳統(tǒng)教育早已不是30年前、40年前的教育了：現(xiàn)在的孩子還會知道燭光下的老師嗎？還會理解批改卷子的辛苦嗎？還會有粉筆造成的教師職業(yè)病嗎？還會去海淀排隊(duì)買題庫嗎？今天的教室有著更明亮的窗戶、更大的空間、更快的家校反饋，這無不取決于計算機(jī)和技術(shù)替代了大量重復(fù)的勞動，留給更有價值的時空。更重要的是，今天的學(xué)生在更加豐富的場景中進(jìn)行更快的互動。然而，從教育本身來說，不得不承認(rèn)，從教育量來說，其實(shí)多數(shù)的內(nèi)容無論形式如何變幻，教育尤其是基礎(chǔ)教育價值觀是穩(wěn)定的，教育承擔(dān)的義務(wù)是穩(wěn)定的，教育的價值不會有大的變化。

從2000年以后，游戲技術(shù)、虛擬仿真技術(shù)、移動技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)逐漸成熟，附著于建筑物和實(shí)體的趨勢開始向著虛擬層偏離，這也是歷史發(fā)展的常態(tài)。與這個潮流一致的是實(shí)體經(jīng)濟(jì)的衰退、虛擬經(jīng)濟(jì)的興起，無論是社會各個方面還是教育領(lǐng)域由價值端向著反饋端靠攏，也就有互聯(lián)網(wǎng)教育的熱潮和對應(yīng)的燒錢經(jīng)濟(jì)的熱潮，人們尤其是年輕人在更快的時代節(jié)奏面前，更愿意接受更高反饋的系統(tǒng)。

2012年是物聯(lián)網(wǎng)最熱的一年，隨即跌入谷底。按照蓋洛普曲線，炒作期過去以后會真正的崛起，這一次有了一個新的名詞：邊緣計算。邊緣計算是將物聯(lián)網(wǎng)和云技術(shù)結(jié)合起來，是指利用靠近數(shù)據(jù)源的邊緣地帶來完成的運(yùn)算程序把大部分計算沉降在靠近設(shè)備的邊緣，小部分連接遠(yuǎn)處的云端，通過一種本質(zhì)上的分布式的計算模式將智能設(shè)備或者邊緣設(shè)備與實(shí)體感知結(jié)合在一起。到2018年，邊緣計算已經(jīng)很熱了，人們又從親近反饋層遠(yuǎn)離價值端，通過另外一種形式向著實(shí)體回歸。

2010年，NASA通過對飛行器的真實(shí)運(yùn)行活動進(jìn)行鏡像仿真，試圖在虛擬世界中盡可能地模仿物理世界真實(shí)發(fā)生的一切，這樣一個新的名詞出現(xiàn)了：數(shù)字孿生。數(shù)字孿生通過多維動態(tài)的數(shù)字映射（雙向），依賴安裝在物體上的傳感器或模擬數(shù)據(jù)來洞察和呈現(xiàn)物體的實(shí)時狀態(tài)，同時也將承載指令的數(shù)據(jù)回饋到物體導(dǎo)致狀態(tài)變化。邊緣計算在數(shù)字孿生這個概念下，將實(shí)體與虛體又一次緊密結(jié)合，螺旋上升到了一個新的層次。

按照數(shù)字孿生與邊緣計算的結(jié)合來看，未來的智慧校園，既不是數(shù)字校園，也不是互聯(lián)網(wǎng)教育，更不是過去簡單的虛擬仿真和大數(shù)據(jù)校園，而是上升到一個新層次依托于教育的傳統(tǒng)實(shí)體之上的數(shù)字孿生系統(tǒng)。