淺談對大數(shù)據(jù)和虛擬以及現(xiàn)實空間的聯(lián)系與猜想

趙云浩　殷偉　鄭東雙

摘? 要：為了闡述大數(shù)據(jù)、虛擬空間、現(xiàn)實空間這三者之間的關系和對這三者的一些猜想，該文采用了對智慧城市、生產(chǎn)制造業(yè)、智能產(chǎn)業(yè)和應用等與現(xiàn)代生活有關的實例進行對比分析;對大數(shù)據(jù)、虛擬空間、現(xiàn)實空間的發(fā)展現(xiàn)狀采用調(diào)查的方法。用實例證明，大數(shù)據(jù)、虛擬空間、現(xiàn)實空間三者之間存在著相互依存、共同發(fā)展的聯(lián)系，并且給出未來三者的主要升級發(fā)展方向和工作機制。

關鍵詞：大數(shù)據(jù)? 虛擬空間? 現(xiàn)實空間? 三者發(fā)展? 實際應用

中圖分類號：TP311 ? ?文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2020）02（c）-0024-02

1? 在大數(shù)據(jù)環(huán)境下的空間結(jié)構(gòu)定義

我們采用空間結(jié)構(gòu)組成數(shù)字量化方式，以及對大量的實例，采用了解原理、技術對比方法，綜合計算機編程技術、電學知識、機械工程知識等學科知識進行綜合分析，我們對大數(shù)據(jù)環(huán)境下的空間結(jié)構(gòu)做出如下定義：該類空間結(jié)構(gòu)以數(shù)據(jù)點為基礎，通過動態(tài)組合，進而形成一個有容量的、時刻在變化的動態(tài)空間，并且具有一定的功能或者特性。

虛擬空間和現(xiàn)實空間都適用此定義。

2? 虛擬、現(xiàn)實空間、大數(shù)據(jù)三者關系

虛擬空間和現(xiàn)實空間相比，虛擬空間具有更加強大的靈活性[1]。大數(shù)據(jù)則具有真實性等特點。現(xiàn)實空間則是基礎數(shù)據(jù)的重要來源之一、同時也是搭建虛擬空間的基礎結(jié)構(gòu)之一。所以，二者離不開現(xiàn)實空間。

2.1 大數(shù)據(jù)和虛擬空間的結(jié)合及作用

將大數(shù)據(jù)的有利之處和相應的特點與虛擬空間的靈活性聯(lián)系在一起，對現(xiàn)實空間形成一套輔助體系。我們對虛擬空間和大數(shù)據(jù)的這套體系可以命名為數(shù)據(jù)虛擬。

從已經(jīng)出現(xiàn)的技術和應用模式來看，這套體系包含著減少實體物件制造的成本、提高工程效率、工程上的維護與減損、改善生活條件、改變生活方式等功能，就像是智慧紅綠燈等;從未來的發(fā)展趨勢來看，這套體系又將擁有自動研究、自動升級、自我調(diào)控、體系重啟等高級功能。在應用方面，可以涵蓋傳統(tǒng)的機械工程領域、建筑工程領域、材料工程領域等，在高新技術領域中，又可以與生物工程、空間科學形成緊密的聯(lián)系，比如基因修復工程、決策參考系統(tǒng)等。

2.2 虛擬空間和現(xiàn)實空間的結(jié)合及作用

當我們將現(xiàn)實空間和虛擬空間組合在一起，又會對大數(shù)據(jù)及其轄下的子數(shù)據(jù)產(chǎn)生新的效果和作用。現(xiàn)實空間的某一類事物或者情況會有對應的分類，同理，這也將會給這類情況或者事物里的組成數(shù)據(jù)進行分類，這些類別可能是積極數(shù)據(jù)、消極數(shù)據(jù)、殘缺數(shù)據(jù)、“地基”數(shù)據(jù)、邊緣數(shù)據(jù)等。而且在現(xiàn)實空間中，還會產(chǎn)生同一數(shù)據(jù)但又會有不同的類別。虛擬空間是基于現(xiàn)實空間所建立的，虛擬空間還會根據(jù)現(xiàn)實空間的數(shù)據(jù)采集、處理分類、指令要求等情況進行搭建虛擬動態(tài)數(shù)據(jù)組或者是信息鏈、加強靈活性和可靠性。同時虛擬空間與現(xiàn)實空間一起工作，聯(lián)合支持發(fā)展大數(shù)據(jù)技術，進一步挖掘大數(shù)據(jù)的應用方法、與其他行業(yè)領域的聯(lián)合工作模式;進一步強化大數(shù)據(jù)在參與各類工程工作當中的基礎穩(wěn)定作用;進一步提升各類事物中數(shù)據(jù)的精準度;快捷地構(gòu)造動態(tài)工作環(huán)境;科學合理地取舍與應用數(shù)據(jù)，避免造成不必要的浪費。

為了能更加形象地描述虛擬空間和現(xiàn)實空間的組合工作機制，我們以現(xiàn)實當中的電動車設計制造為例。電動車在設計時要根據(jù)用戶需求來確定電動車的性能，進而確定零件選取的范圍，經(jīng)過整體計算和模擬運行，舍棄電動機功率過大或者過小、載重不合理等設計方案，最后進行試驗制造時，根據(jù)工藝水品，從已經(jīng)選好的方案中，確定出最適合生產(chǎn)加工銷售的方案[2]。像這樣的基礎實例在現(xiàn)在的生活中，還是很常見的。

無論是現(xiàn)在還是將來，只要我們追求更美好的生活、努力地改變我們的社會環(huán)境，我們就需要不斷地完善大數(shù)據(jù)，并且要用大數(shù)據(jù)技術來為我們美好的明天打下一個堅實的技術基礎。

2.3 現(xiàn)實空間和大數(shù)據(jù)的結(jié)合及作用

現(xiàn)實空間和大數(shù)據(jù)結(jié)合工作對虛擬空間的作用機制和原理如下。

現(xiàn)實空間里的基礎數(shù)據(jù)作為大數(shù)據(jù)的主要來源，相當于大數(shù)據(jù)的堅強后盾。在搭建虛擬空間時，現(xiàn)實空間和大數(shù)據(jù)二者緊密結(jié)合，始終為建設虛擬空間提供基礎材料數(shù)據(jù)信息。

現(xiàn)階段，比較具有代表性的、含有虛擬空間技術的產(chǎn)品是fluent工程軟件、soldworks工程軟件等。這些工程軟件都是以各類工程數(shù)據(jù)為支撐、以科學公式為基礎框架，形成物理模型、數(shù)學模型等，方便工程技術人員開展設計工作?，F(xiàn)實空間和大數(shù)據(jù)不僅能幫助搭建虛擬空間，更是能完善虛擬空間[3]。虛擬空間在完善的時候，還要經(jīng)歷動態(tài)子空間的建立和完善、隨機事件數(shù)據(jù)空間的建立與完善、與外界相接觸的操作端、數(shù)據(jù)儲備庫等。

這個完善的過程，就像是建立了一家汽車工廠，從最初的人工生產(chǎn)線、單一的生產(chǎn)車間，最后逐漸發(fā)展成為一個綜合的、多功能的生產(chǎn)廠。這樣的實例，也是對完善虛擬空間過程中的直觀表達。

3? 對虛擬、現(xiàn)實空間和大數(shù)據(jù)的聯(lián)合工作機制猜想

通過對含有大數(shù)據(jù)、虛擬空間、現(xiàn)實空間這三者內(nèi)容的傳統(tǒng)工程仿真運動軟件、數(shù)學或者物理建模技術和最新出現(xiàn)的VR技術、人臉識別技術等，采取了解技術原理、工作原理和步驟的方式，對傳統(tǒng)和新興的技術進行分析。我們認為，目前人臉識別等新技術是對大數(shù)據(jù)、虛擬空間、現(xiàn)實空間聯(lián)合工作機制的最基礎應用。這些應用讓使用者得到部分最基本的感覺，就像是VR眼鏡，這些技術雖然可以做到讓使用者擁有一個完美的視覺效果或者聽覺效果，但是仍然無法讓使用者感受到味覺、嗅覺或者針刺的感覺等。

所以，我們猜想，未來的三者聯(lián)合工作機制，將會以完善現(xiàn)實空間的數(shù)據(jù)庫、減少數(shù)據(jù)的錯誤率、降低數(shù)據(jù)誤差、進一步依靠現(xiàn)實空間來擴展虛擬空間的功能為目標，通過計算機、人造電子空間、熱源輻射或者信號頻率對接等方式，進行空間交換工作，同時賦予對虛擬空間自主升級的能力。并且，在虛擬空間中，展現(xiàn)出現(xiàn)實空間的所有樣子;在現(xiàn)實空間，享受到虛擬空間所提供的輔助服務;大數(shù)據(jù)則始終為兩個空間的發(fā)展源源不斷地提供著發(fā)展變更的數(shù)據(jù)。

4? 結(jié)語

虛擬空間、現(xiàn)實空間、大數(shù)據(jù)，這3個要素是在互相促進發(fā)展中不可缺少的因素。雖然現(xiàn)在三者的發(fā)展還處于一個初級的狀態(tài)，但是在未來發(fā)展中，提高工作效率，規(guī)避行業(yè)風險等方面，將會大有幫助。同時也要注意，這三者發(fā)展時，一定要以人為本，不能隨意泄露數(shù)據(jù)和更改數(shù)據(jù)，研究人員一定要擁有正確的研究態(tài)度，使用者也要從自己的實際情況為基礎，合理地使用大數(shù)據(jù)和虛擬空間與現(xiàn)實空間的技術，無論怎樣，切不可違背自然規(guī)則。

參考文獻

[1] 邱云樂.基于混合虛擬化技術的計算機性能優(yōu)化研究及應用[J].科教導刊：電子版，2018（3）：257-258.

[2] 楊松齡，彭煒，朱曉杰，等.淺析機械加工工藝的優(yōu)化方案[J].神州，2017（14）：250.

[3] 魏佳.數(shù)字時代視聽作品異質(zhì)混合空間構(gòu)成研究[J].傳媒，2016（18）：69-71.