近期北約科技組織（NATO STO）發布報告《軍事元宇宙作戰概念》（后臺發送“軍事元宇宙”獲取英文原文報告）。本研究旨在支持英國國防科技實驗室（Dstl）的轉型培訓、教育和準備（TTEP）研究活動，并指導Dstl在支持TTEP相關的科學和技術（S&T）活動方面獲得競爭優勢。在2021年8月舉行的“仿真與綜合環境創新”電話會議中，學者提出了兩項相關議題：元宇宙對國防行業意味著什么？能否通過開發一個基于元宇宙技術和方法的作戰概念（CONOPS）為英國國防建模與仿真（Modeling and Simulation，后文統稱M&S）方法提供統一的愿景？本研究報告的主旨是作為一個背景資料和指南，說明為什么需要以及如何積極探索和討論元宇宙的發展，并尋找利用外部驅動創新的機會。該研究于2021年12月中旬至2022年2月中旬進行，產出了《軍事元宇宙作戰概念2035》以及配套支持報告和演示文稿。本文以該研究為基礎，同時結合了自研究結束以來的關鍵元宇宙發展。 在研究結構方面，本文第一階段先考察了“元宇宙”一詞的起源，捕捉了元宇宙的最新思想，形成并理解了它與國防M&S的關系。研究開發了旨在解釋技術與國防之間相關性的軍事元宇宙技術摘要和元宇宙特征與國防M&S的關系映射。基于該階段工作，研究在第二階段回顧了最新的國際和英國國防部（MoD）政策以及對未來行動的思考，以確定場景并為軍事元宇宙作戰概念提供參考。最后，基于ISO/IEC/IEEE29148-2018標準格式編寫完成《軍事元宇宙作戰概念2035》。 元宇宙1.元宇宙起源 “元宇宙”這個詞最早出現于尼爾·斯蒂芬森1992年出版的科幻小說《雪崩》（“Snow Crash”），“計算機生成了世界，并通過配套眼鏡和耳機呈現在了人們面前……這個構想出來的世界就是‘元宇宙’”。元宇宙（metaverse）是由前綴“元”（meta，表示“超越”）和“宇宙”（universe）組成的合成詞，是對未來數字模擬世界的科幻愿景，人們可以生活在這個世界里而這個虛擬世界也影響著現實世界。 2.元宇宙發展 一些受元宇宙啟發的概念慢慢從小說中來到了現實。2003年，Linden實驗室基于元宇宙概念創建發布了在線多媒體平臺第二人生（Second Life），該網絡虛擬游戲允許用戶在一個由用戶生成的具有可行經濟體系的“永恒世界”中創建個人虛擬化身彼此互動。2007年，包括索尼和哈佛大學在內的跨行業/學術界團體發布了《元宇宙路線圖》，認可元宇宙不僅是一個虛擬空間，而且是“我們的物理世界和虛擬世界的交匯或紐帶”。 在元宇宙的發展歷程中，新冠病毒的全球肆虐伴隨著現代技術支持下數字遠程辦公和社交的跨越式發展，也間接激發了主流對元宇宙概念的興趣。臉書（Facebook）在2021年更名為“Meta”成為了一家“社交技術公司”，微軟和英偉達為工程師和設計師推出了與元宇宙相關的產品，這些都能表明元宇宙概念成為了主流的興趣所在。截至2022年，出于對使用開放標準構建元宇宙的需求認識，元宇宙標準論壇成立，其成員包括Meta、微軟和英偉達，其使命是將受元宇宙技術輻射的多個標準組織聚集在一起。 3.當代元宇宙概念描述 在撰寫本文時，業內對于元宇宙并沒有單一定義，而是存在一組大致相似的描述。雖然這在描述元宇宙時可能存在問題，但就像“賽博空間”起初也是一個有著多個定義的科幻術語，互聯網也曾被普遍稱為“信息高速公路”，定義可以是模糊的并隨著技術和文化的發展而反復變化。盡管現在虛擬現實和虛擬化身的原始概念仍被沿用，但人們普遍認為元宇宙也包含了更廣泛的、不同成熟度的技術融合。這些技術將物理世界和數字世界結合在一起，也被視為互聯網的又一次迭代——人、機器和數字世界之間從2D到3D式交互與沉浸的演變趨勢。表1列舉了一組當代關于元宇宙概念的描述。
表1：一組當代元宇宙描述 從以上及其它關于元宇宙的描述中可以看出，盡管業內的各種定義在整體上緊密統一，但大致可以細分成兩個流派：一派認為元宇宙主要由各個持續的虛擬世界組成，另一種流派則認為它也觸及到了現實世界。 4.元宇宙原型 目前已經有一些平臺和技術初具元宇宙特征，這些被評論家稱為“元宇宙原型”的平臺和技術標志著元宇宙初具雛形。它們還表明，有相當一部分人已經切實體驗到元宇宙了而元宇宙技術正在尋求專業的用途。表2中列出了“元宇宙原型”的一些示例。
表2：一系列現代元宇宙原型 5.元宇宙技術 本研究分析了一系列元宇宙描述（見表1），同時對元宇宙的支持性技術進行了確定和分類。這些充當了數字世界和物理世界連接橋梁的技術屬于不同的領域且商業成熟度各不相同。根據分析，以下技術和方法直接或間接地幫助了元宇宙的構建并支持了元宇宙的發展（表3）。
表3：元宇宙相關技術 軍事元宇宙作戰概念1.為什么使用作戰概念（CONOPS）和作戰概念的樣式 為了從軍事和國防用戶的角度看待元宇宙，本研究團隊專注于制定一個軍事元宇宙作戰概念，用于泛防御建模與仿真（M&S）的開發。考慮到元宇宙技術可能會影響整個國防事業，研究決定將M&S的使用范圍從培訓擴展到M&S的所有用途/用戶。盡管對于作戰概念沒有單一的定義，但在本研究中，它被視為從國防用戶角度描述提議系統特征的文件，包括用戶的行動需求、愿望、愿景和期望，且不會過于技術性或過于正式。CONOPS文件結構基于ISO/IEC/IEEE29148:2018標準，分為：
2.軍事元宇宙CONOPS目的 CONOPS的目的是提供一個統一的愿景，同時提出國防部現在要采取的行動以經濟有效地利用元宇宙技術和方法，朝著《軍事元宇宙2035》（MM2035）邁進。它既針對M&S利益共同體，也針對更廣泛的國防數字利益相關者，試圖依靠元宇宙技術的發展，使得國防部能夠在2035年之前通過增強集成、協調和共享以及將數據視為持久戰略資產，在其所有活動中充分發揮M&S的潛力。此舉的益處包括增強國防部從概念研究到行動的準備能力，改善對多域集成的支持，以及更具成本效益和不受距離約束（從而對環境的影響更小）的協作能力。 3.《軍事元宇宙2035》范圍 由于當前的M&S功能包含眾多既存系統，本研究將CONOPS的最終節點設定在了2035年，此舉預設條件是現有能力滿足對當前和計劃中的項目進行必要的路線修正同時更廣泛的元宇宙技術全面成熟。如前所述，CONOPS有可能輻射所有國防活動，其目標是面向整個能力周期內的所有M&S客戶和用戶以及更廣泛的數字利益相關者，如圖1所示。
圖1. 軍事元宇宙對能力周期內的所有國防行動進行支持 4.《軍事元宇宙2035》戰略計劃 建模與仿真（M&S）和更廣泛的國防信息戰略與技術密不可分，關鍵的相關戰略和政策如下。盡管這些文件出發點和重心是英國，但在其他國家可能存在類似趨勢。
表4：關鍵的英國國防部數字和M&S相關文件 因此，國防部制定了一些近期戰略和政策來指導未來的M&S投資。但是，如前所述，過渡僅在一段時間內（到2035年）可行。國防現在可以做的是研究并做出當前可以做出的任何必要的投資和技術決策。元宇宙背后雄厚的商業資金意味著國防部可能只需要資助極少數需要技術開發的領域，理想情況下甚至完全不需要。國防研究可以轉而專注于技術應用、國防政策發布、幫助生成M&S需求以及為旨在實現《軍事元宇宙2035》的任何中央投資提供依據。此類課題包括：
表5：提議的《軍事元宇宙2035》研究課題 5.《軍事元宇宙2035》效益 《軍事元宇宙2035》旨在支持所有國防活動。需要與利益相關者針對其廣泛的用例建立MM2035成本效益的衡量標準。表6提供了此類用例的示例。
表6：《軍事元宇宙2035》用例 因為共享、通用性和互操作性有利于整個M&S和更廣泛的數字生態系統，《軍事元宇宙2035》的整體價值將大于其各部分價值的總和。除了服務于整個國防的用例，《軍事元宇宙2035》還可以確保M&S功能始終是最新的、一致的、可驗證且具有成本效益的，并能惠及所有可能受益的人。 6.《軍事元宇宙2035》整體運作 《軍事元宇宙2035》將作為一個安全的M&S生態系統運行。該生態系統為用戶和供應商提供支持，并建立在能促進國防部內外連接和共享的國防“數字骨干”架構之上。它將按照依據表4中所列出的戰略與技術推導得出的設計原則進行運作，具體設計原則見表7。
表7：《軍事元宇宙2035》設計原則 下面的圖2匯集了關鍵的《軍事元宇宙2035》設計原則和國防能力周期。
表2.《軍事元宇宙2035》設計原則和國防能力周期 7.《軍事元宇宙2035》管理 可以預計國防部將以最低水平的中央治理對《軍事元宇宙2035》進行管理，鼓勵創新和靈活地使用M&S以及整個充滿活力的M&S生態系統。整體行業水平成本效益和互操作性將通過以下方式實現：網絡、支持數據和內容的創建共享的政策和工具以及軍事和商業標準。 中央協調機構將監督《軍事元宇宙2035》的發展和演變，制定“為軍事元宇宙2035做好準備”的規則和指南并有權以更高級別提出任何不足以獲得解決。它還將為工具、數據和網絡的中央投資制定預算，以支持《軍事元宇宙2035》“共同利益”和獲取《軍事元宇宙2035》標準的所有權。《軍事元宇宙2035》協調機構的績效將根據上述《軍事元宇宙2035》有效性指標進行評估。《軍事元宇宙2035》協調機構近期（0-3年）的任務見表8。
表8：《軍事元宇宙2035》協調機構近期任務 |
