Mirror worlds譯為鏡像世界，是一種通過聚合物理和數字空間來增強對現實世界描述的形式。
基本介紹
- 中文名：mirror worlds
- 漢語：鏡像世界
- 形式：聚合物理和數字空間
- 作用：映射現實世界的結構
簡介,1.1概念的提出,1.2作者介紹,內容,2.1鏡像世界的維度,2.2鏡像世界的作用,2.3鏡像世界的建構,鏡像世界的套用,3.1技術支持,3.2數字地球,實例：谷歌地球（Google Earth）,4.1形式,4.2工作原理及功能,4.3谷歌地球的新拓展：Outreach圖層,4.4鏡像世界的動態化,鏡像世界的未來,鏡像世界的缺陷,鏡像世界與虛擬世界及增強現實之間的關係,
百科名片
Mirror worlds譯為鏡像世界，是一種通過聚合物理和數字空間來增強對現實世界描述的形式。它試圖通過地理的方法來映射現實世界的結構，以提供一個模擬人類活動環境和活動方式的實用軟體模型。
簡介
1.1概念的提出
1991年耶魯大學計算機科學教授戴維·傑勒恩特在其出版的圖書《鏡像世界：或者當軟體將整個宇宙裝進鞋盒裡的那天，將會發生什麼？意味著什麼？》中首次提出了鏡像世界的概念。他在書中描述到，鏡像世界是將一些巨大的結構性的運動的真實生活，像鏡像圖景一樣嵌入到電腦中，通過它你能看到和理解這個世界的全貌。
他在書中預測到，在十年之內，科學家將廣泛部署能捕獲到大量有關特定現實的數據的計算機，並且能提供一個不斷更新的模型。鏡像世界就像是一個高科技的巫毒娃娃，人們通過和計算機上數字圖像的互動，實現和現實的互動。它的出現也將徹底改變計算機的使用，讓計算機從一個普通的隨身工具，變成一個水晶球，允許你從中更生動的，更深刻的來洞察這個世界。屆時，我們通過有這種新技術獲得的洞察力和遠見，能更好的掌控我們所生活的世界。
戴維·傑勒恩特曾提到，人們最關心、最感興趣的，始終是自己，在真實的世界裡，而不是一個虛構的，或者假裝的世界，因此他認為網際網路的終極形態就是“鏡像世界”——物理世界的虛擬映射，就像一個小鎮倒映在平靜的湖面上，但對不同的觀者，它夾雜了每個人不同的生命體驗，倒影中包含了你的真實生活中的社會、機構和家庭結構。
然而構建鏡像世界將面臨極大的困難，例如溪流和河水的數據需要每時每刻的不斷更新，成千上萬的計算機必須平行的進行數據信息的處理，將這些信息合併還需要更複雜的新形式軟體。對此戴維·傑勒恩特教授在書中不僅僅是推測這種神奇的新軟體將如何被使用，他還在書中像讀者展示了這種新軟體要如何實現，並詳盡的解釋了如何用已有的技術手段來構建一個鏡像世界。
不幸的是，《鏡像世界》出版兩年後，傑勒恩特教授收到炸彈殺手希爾多·卡辛斯基寄出的一個郵件炸彈，他的右手和右眼在爆炸中受到永久性的損傷。卡辛斯基在上世紀90年代名頭極響，他是一個數學家，畢業於哈佛大學，他給美國好幾位著名的科學家都寄了郵件炸彈，理由是他們縱容機器破壞人類的自主獨立性。
1.2作者介紹
1.2.1基本信息
英文名：David Gelernter 
中文譯名：戴維·傑勒恩特（又或大衛·加倫特）
出生年： 1955年
國籍：美國
身份：耶魯大學計算機教授、電腦科學家
1.2.2大事記
1972年畢業於耶魯大學
1982年獲紐約州立大學博士學位
1982年起任教於耶魯大學，研究重點為並行處理程式設計（Parallel Programming）及人工智慧（artificial intelligence）
1.2.3發表的著作
·Americanism: TheFourth Great Western Religion. Hardcover ed. Doubleday., 2007.
·Machine Beauty:Elegance and the Heart of Technology. Paperback ed. Perseus Pub., 1999.
·The Aesthetics ofComputing. Paperback ed. Phoenix (Orion Books Ltd, UK), 1998.
·Drawing Life:Surviving the Unabomber. Hardcover ed. Simon & Schuster Adult Pub. Group,1997. ·1939: the Lost Worldof the Fair. Paperback ed. HarperCollins Pub., 1996.
·The Muse in theMachine: Computerizing the Poetry of Human Thought. Hardcover ed. MacMillan,Inc., 1994.
·Mirror Worlds: orthe Day Software Puts the Universe in a Shoebox...How It Will Happen and WhatIt Will Mean. 1st ed. Oxford Univ. Pr., 1991. ·With NicholasCarriero. How to Write Parallel Programs: A first
. Hardcover ed. Mass.Instit. of Tech. Pr., 1990.
·With David Padua andAlexandru Nicolau. Language and Compilers for Parallel Computing.·Hardcover ed. Mass.Instit. of Tech. Pr., 1990.·With Suresh Jagannathan.Programming Linguistics. Hardcover ed. Mass. Instit. of Tech., 1990.
內容
2.1鏡像世界的維度
雖然以鏡像世界概念為藍本研發的技術大多局限的空間層面，如Google Earth 和Microsoft VirtualEarth 等，但“鏡像世界”不應只展示空間的表面信息，更重要的是邏輯架構(那些你需要打交道的社會機構)。
在戴維·傑勒恩特的構想中，鏡像世界從兩個維度組織人類世界生產的全部數據。一是空間維度，比如地圖，每個數據都可以被映射到真實世界中某個可識別的物體，比如你想找一家當地的醫院看病，可以先在這個鏡像世界中找到這家醫院的建築、調取關於醫院的任何信息、醫生和病人的數量，年度預算、去年有多少病人死在手術室等等。另一個是時間維度：醫院的月死亡率、年死亡率，變化記錄在內。而且，新的數據不斷湧入進來。通過數據，你不僅能回到過去，而且能預測未來。如果你正考慮搬到另外一個地方，你能看到房價實時的漲幅。
2.2鏡像世界的作用
①.鏡像世界可以幫我們更加精準地了解到這個世界每個角落的細節，不僅是空間緯度上，還包括時間維度上的。對於這個世界，你會看得更好，看得更深。一個人知識越豐富，思考的東西越多，一個人越能描述周圍的世界，注意到的細節就越多。有人往窗外看，只看到“鳥”而已，但另外一個人看到的是雪鳥、山雀、啄木鳥——我正在看我的窗外呢。一個12世紀的歐洲農民，除了自己的村莊之外，對外面的世界一無所知，但他同時是一個虔誠的基督徒，他對道德和精神世界的領悟比今天大多數人更敏銳。今天，我們雖然能描繪整個世界，但這種描繪是膚淺的。鏡像世界會擴大你想像力的宇宙——從1200年到2000年之間，世界的想像力膨脹了多少，你的想像力也會膨脹多少，但同時我們必然也會失去一些東西。
②.鏡像世界的另一個好處是給我們一個“高處視角”（Topsight）。允許我們以前所未有的豐富細節與深度，觀察和跟蹤真實世界，而不是逃避。越是複雜的事情，越是需要從更高的角度來看。這不僅是出於理性的需要，更是情感的驅使。當你俯視一樣東西，把某樣東西放在手掌中，會獲得一種滿足感。當虛擬世界能提供給我們所有層面的信息排列時，我們就能從高處俯視這個世界。比如，在鏡像世界的最高層，你能看到關於全世界人口、貿易、經濟、物理狀況的完整數據。第二層，你會看到關於某個具體國家的基礎信息，比如巴基斯坦、阿富汗、印度。繼續深入，你看到巴基斯坦的信息中心——政府、恐怖組織、軍隊、瓦其里斯坦、基地組織等。當地學校、醫院，或者你所在城市的經濟系統，都可以以這樣的結構進行組織。我可以找到全部的細節，也可以退回一步，看看這些細節與整個系統的關係。
2.3鏡像世界的建構
鏡像世界將以分散式的形式建構，個人、組織，或者城市，會各自建造它們的鏡像世界，並持續地添加細節，實時的數據流會持續增加。獨立鏡像世界的數量會逐漸增加，最終它們會匯集到一處，組成一個全球性的鏡像世界。這種結合的過程不會很簡單或者很快，但它最終會發生。語義網際網路會是走向鏡像世界的中間步驟。
鏡像世界的套用
“鏡像世界”作為增強現實的一種手段，其套用主要是包括把現實世界中的物理空間和相關數據進行網路化的處理，並且將信息適時地注入依照現實構建起來的虛擬空間中，從而形成一個與現實相對應的世界。
3.1技術支持
目前對於“鏡像世界”常用的是地理信息系統（Geographic Information System或 Geo－Information system，GIS），也被稱為“地學信息系統”或“資源與環境信息系統”，它是在計算機硬、軟體系統支持下，對整個或部分地球表層（包括大氣層）空間中的有關地理分布數據進行採集、儲存、管理、運算、分析、顯示和描述的技術系統。
這一系統中包含兩個重要的信息類型，一個是與空間要素幾何特性有關的空間數據，一個是提供空間要素信息的屬性數據，通過把這兩種類型的信息數據疊加在一起，就可以完成對鏡像世界的建構，從而讓人們能夠通過這一信息系統看到一個由網路與適時數據組建起來的現實世界的“鏡像”。
人們常常運用地理信息系統進行繪圖、建模、信息注釋、感測器信息輸出、資源管理、發展規劃以及為自動定位提供技術支持。
除此之外，與地理信息系統合稱為“3S”系統的全球定位系統（GPS）遙感系統（RS）也可服務於“鏡像世界”的建構中。通過這些信息系統的綜合運用，人們可以更加全面地建立起與現實相對應的物理空間的“鏡像”，還能夠將在現實的物理空間中見不到的數據信息也放置在虛擬的物理空間之中，從而有助於我們更好地來觀察自己所生活的這個世界。
例如人們可以運用這個系統進行環境的監管與災害的應急處理。通過對所要監控區域地理信息數據的適時蒐集，人們能夠建立起一個與現實相對應的空間模型。通過對這些數據的觀測，我們能夠在“鏡像世界”中模擬出虛擬的環境來，從而對相應的問題進行監控。同樣，當發生災害是，我們也可以利用這套建構的環境來模擬災害的變化並對相關救援情況進行綜合評估。
在這一整套的套用過程中，我們需要利用全球定位系統（GPS）來將現實世界中各個事物的相對位置表現在鏡像世界中，同時運用遙感技術等來提供真實的物理景象。這通常是由安裝在衛星、太空飛行器等移動平台上的包括攝像機、雷射雷達和數字掃瞄器等來完成。通過這些技術的綜合運用，地理信息技術就可以完成對數據的採集。接下來，人們就可以通過這些採集到的信息完成數據的轉換與模型的建構，最終實現對空間信息的分析。
3.2數字地球
“鏡像世界”的建構由於網際網路與地理信息系統的結合而變得更加廣泛，對人們的生活也起著越來越多的知道作用。
目前，網際網路上已經出現了許多全球資訊網地理信息系統套用實例，如數字地球網站提供網路地理信息系統在土地、環保、農業、人口統計等領域的套用實例。網路地理信息技術套用範圍非常廣泛，可以套用於農業、林業、水利、地礦、交通、通訊、新聞媒體、城市建設、教育、資源（土地、森林、水、礦物、海洋等）、環境、人口、海洋以及軍事等幾十個領域, 如旅遊、統計分析、房地產、油氣管理、土地和地籍管理、水資源管理、環境監測、資源合理利用、智慧型交通管理、跟蹤污染和疾病的傳播區域、商業選址、市場調查、移動通訊、民用工程、城市管道管理、線上政府公共信息服務等。
利用網路來提升“鏡像世界”的套用功能，實現了為更多人服務的目標。建構數字地球來為人類生活提供知道和幫助也是目前“鏡像世界”用於普通人生活的一個典型例子。
數字地球是一個無縫的覆蓋全球的地球信息模型，它把分散在地球各地的從各種不同渠道獲取到的信息按地球的地理坐標組織起來，既能體現出地球上各種信息（自然的、人文的、社會的）的內在有機聯繫，又便於按地理坐標進行檢索和利用。
實例：谷歌地球（Google Earth）
目前對於數字地球運用最典型也最成功的當屬谷歌地球（Google Earth），而這也是最為典型的“鏡像世界”。
4.1形式
谷歌地球通過基於網路的數字地圖，將相關的地理信息覆蓋在上面，不僅如此，谷歌還能將地理輪廓乃至重要的建築都標示出來。而谷歌街景（Google Street View）則更往前發展了一步，能夠將具體的建築表現出來，形成與現實相差無幾的街道景觀。人們可以利用全球定位系統（GPS）等技術將地點、道路以及地點圖片的連結等信息添加進去，從而形成更加豐富的信息系統。
4.2工作原理及功能
谷歌地球通過衛星影像與航拍數據的結合，再藉助於三維的地球模型，就能夠將我們生活的真實世界反映到“鏡像世界”中。在谷歌地球的幫助下，我們能夠前往世界上的任何一個地方，查看這些地方的地圖、地形、3D建築物等，甚至還可以去探索峽谷海洋以及外層星空等。
Google Earth的最新版本在美學範疇的改進包括更多樣更美觀的建築、新的光線控制和新的環境氛圍，建築的三維渲染方法越來越高效，並且數量越來越多。
有用戶認為，是美學層面的進化從根本上帶動了功能上的進步，而所謂美學範疇的改進，是對Google Earth如何更準確地反映我們生活的地球、如何更好地呈現出這個似是而非的鏡像世界，做出的一切改進努力。
在最新的版本中，人們可以通過谷歌地球來瀏覽世界各地的歷史影像，觀察城郊擴建、冰蓋消融以及海岸侵蝕等變遷。還可以進行虛擬的旅行並且進一步標註地標和錄製不限形式的旅程。
從目前已有的情況來看，谷歌地球已經具有了展現全球地理信息、放大目的地圖景、搜尋相關地點、實時天氣監測、稀有動物跟蹤、提供3D地形和建築物等功能，其瀏覽視角支持傾斜或旋轉。由谷歌地球所建構出的“鏡像世界”越來越豐富和具體，隨著其功能的不斷拓展，人們也越來越能夠利用谷歌地球來為反觀我們生活的世界，甚至獲得遠遠超過我們直觀地觀察周圍世界所能得到的信息。
4.3谷歌地球的新拓展：Outreach圖層
對人類社會活動的數位化模擬——Outreach圖層
谷歌在全球範圍內展開與各種非盈利組織和公益組織的合作，推出“谷歌地球”Outreach圖層。
艾瑞克·施密特曾說，Google要用300年的時間組織全世界的信息。從這個角度出發，Google Earth是把地理作為一種濾鏡，組織網路上一切具有地理元素的信息。在地理信息的框架之上，不同的人根據自己的興趣可以添加不同的信息層，包括氣候、環境、新聞、歷史、文化、旅館、酒店、犯罪數據、學校排名等等。
也是艾瑞克·施密特說的，Google Earth會徹底改變人類看待世界的眼光——前一分鐘，你還在追蹤一束來自外星球的光線，回到350億年前；下一個瞬間，擺在你眼前的已經是未來被溫室效應淹沒之後的地球。整個地球，包括地球的歷史和未來，都可以被放到顯微鏡下觀察。
Google古羅馬項目是一個時間層。其實古羅馬3D遊歷是上世紀90年代初的老東西，但放在Google Earth上來做，感覺就完全不一樣。美國的大屠殺紀念館與Google合作創造了一個層，標出了達爾富爾地區1600個被毀滅的村莊。鏡頭拉近之後，你能清晰地看到那些村莊的廢墟、倖存者的證詞、恐怖的照片。與“災難”的距離感瞬間被消除了。安德魯·希爾——科羅拉多大學系統生物學系的一個研究生，創造了一個層，顯示了從1996年到2006年期間禽流感從物種到物種、國家到國家的傳播路線。就像每個人都可以為Google Earth創造一個新的信息層，每一個有三維建模技術的人都可以為它添加新的三維建築。
“層”的結構使Google Earth看上去更像一個關於地球的3D維基百科，而不是一個單純的三維地理軟體。
通過這樣的圖層功能，谷歌地球將更多關於我們這個世界的信息疊加到數字地球的體系中，從而營造了一個更為豐富的“鏡像世界”。
4.4鏡像世界的動態化
一個真正的鏡像世界不是靜態的，而應該實時反映真實世界的一切動態。比如一些環境科學家已經開始往Google Earth上輸送實時的氣候數據、污染指數等。但出於安全的考慮，實時的衛星監測很難在Google Earth上實現，即使能實現，一個完全透明的地球的確太恐怖了。
但是，鏡像世界與真實世界之間的界限仍在不斷被打破，最關鍵的原因是無線感測技術的飛速發展。在全世界範圍內，攝像頭、手機、感測器正被貼到一切值得監視的地方，如建築、大橋、海輪、戰場裝備，以及人的身體上。Reaility Mining是MIT媒體實驗室的研究者發明的新詞，就是指如何理解和挖掘這些真實世界裡產生的關於人的真實生活的數據。
如果在數據即時性上能夠越做越好，那么以谷歌地球為代表的數字地球網站毫無疑問將我們帶來一個動態化的、更加真實、更加完備的“鏡像世界”，甚至超越我們在真實世界中的認識和感知。
鏡像世界的未來
在未來，人們可以利用智慧型化的地理工具去瀏覽我們想去的地方，並且方便我們查找在附近的那些對逛商場、吃東西、在公園散步感興趣的朋友或者陌生人。這也將增加我們對於現實的感知，進一步起到增強現實的功能。
同時，將“鏡像世界”技術服務到我們的生活中，將會與物聯網相結合，通過各種信息感測設備的綜合套用以及數據的對接與適時傳輸，實現人類生活的高度智慧型化。
鏡像世界的缺陷
在某些方面，鏡像世界會超越真實世界的複雜度，空間和時間的維度會為信息提供語境，揭示一些隱藏的模式，幫助人們思考那些從未想過的問題。但在另外一些方面，它不可能完整反映真實世界的複雜度，最重要的例子是人的思想，每個人的精神狀態只有他自己知道。我們在真實世界裡的行為和對話中反映出的精神的複雜性，在鏡像世界裡不會也很難有同等的反映。
鏡像世界與虛擬世界及增強現實之間的關係
增強現實（Augmented Reality，簡稱 AR），是一種實時地計算攝影機影像的位置及角度並加上相應圖像的技術，這種技術的目標是在螢幕上把虛擬世界套在現實世界並進行互動。這種技術估計1990年提出。隨著隨身電子產品運算能力的提升，預期增強現實的用途將會越來越廣。普遍的定義有兩種，北卡大學Ronald Azuma認為增強現實包括三個方面的內容：將虛擬物與現實結合(Combines real and virtual)；即時互動(Interactive in real time)；三維(Registered in 3-D)。相對的保羅·米爾格拉姆（Paul Milgram）和岸野文郎（Fumio Kishino）提出的現實-虛擬連續統（Milgram's Reality-VirtualityContinuum）。他們將真實環境和虛擬環境分別作為連續統的兩端，位於它們中間的被稱為混合實境（Mixed Reality）。其中靠近真實環境的是增強現實（Augmented Reality），靠近虛擬環境的則是擴增虛境（Augmented Virtuality）。
鏡像世界的概念不同於虛擬世界，虛擬世界沒有和現實模型的直接聯繫，因此更多的被視為虛構，而鏡像世界密切聯繫著現實，更靠近非虛構。鏡像世界在一定程度上和增強現實相似，但鏡像世界可以被視為數位化現實的自主表現，包含了虛擬元素和其他多種信息嵌入形式的。
