开放科学(资源服务)标识码(OSID)：
On the basis of the theoretical coupling of the knowledge twin system medium and the knowledge ecosystem in the metaverse scenario,this study examines the main components and constituent elements of the knowledge ecosystem within the virtual-reality fusion space.It explores the internal logic of knowledge ecosystem reconstruction in depth and constructs a theoretical model of knowledge ecosystem reconstruction mediated by the knowledge twin system.The study elaborates on the operational mechanisms of this model and analyzes the feasibility and value of applying the interactive medium of the knowledge twin system to the reconstruction of the knowledge ecosystem in the metaverse.This article aims to provide theoretical references for knowledge production,dissemination,and value transformation under human-intelligence interaction scenarios,thereby promoting the sustainable development of knowledge management and innovation in these contexts.
This study explores how the knowledge twin system empowers knowledge ecosystem reconfiguration in the metaverse.The findings reveal that this reconfiguration occurs across three key levels:interaction,memory scenario,and value linkage.Interactive semantic reconstruction and virtual knowledge reconstruction promote the knowledge boundary of human-intelligence interaction and the value flow of semantic cultural ecology.Digital memory reconstruction and interactive scene reconstruction extend the value memory link and the interactive field of knowledge value ecology.Additionally,the reconstruction of knowledge value and value chain drives the value-added and sustainable development of the knowledge ecosystem.By elucidating these mechanisms,the study maps the process through which the knowledge twin system facilitates value circulation and value-adding in the metaverse.It provides a deep-level understanding of human-intelligence interactions in this context and demonstrates the feasibility and value of applying the knowledge twin system as an interaction medium for knowledge ecosystem reconstruction.Ultimately,this research offers theoretical insights for the future expansion and practical application of the knowledge twin system,contributing to the sustainable development of knowledge management and innovation in the metaverse.
This study enriches the knowledge management research under the human-intelligence interaction scenario by systematically analyzing the transformative reconfiguration of the knowledge subject,interaction process and relationship with the environment under the metaverse human-intelligence interaction scenario.Furthermore,the study extends the theoretical boundaries of the knowledge twin system.It explains how the knowledge twin system empowers the reconstruction of the knowledge ecosystem in the metaverse human-intelligence interaction scenario,thereby providing a novel perspective on knowledge ecosystem dynamics.A theoretical model for the reconstruction of knowledge ecosystems in the metaverse human-intelligence interaction scenario is developed.The study elaborates on the operational mechanisms of this model,offering insights into how knowledge ecosystems can be restructured and optimized in this context.This work not only advances the theoretical framework of knowledge ecosystems but also broadens the research field under the human-intelligence interaction scenario,paving the way for future studies and practical applications.
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随着元宇宙概念提出及相关产业迅猛发展,虚拟与现实的融生共创逐渐成为一种全新的社会、经济及文化形态结合体[1]。据数据不完全统计,2024年全球元宇宙市场规模约达8 000亿美元,预计2025年元宇宙行业市场规模的复合增长率将超14%。在中国元宇宙加速“落地”实体经济,应用领域包括教育、工业、金融、文旅、医疗等,产业生态日益繁荣,2023年中国元宇宙产业规模已增长至766.3亿元,预计未来五年将突破2 000亿元。这不仅表明国内元宇宙产业发展迅速,揭示元宇宙在未来几年的经济重要性,更预示着构建一个全新的虚实融生空间成为可能。在元宇宙中,人类与虚拟化身通过人工智能、增强现实(AR)、虚拟现实(VR)和数字孪生等技术进行扩展现实知识交互,并激发双主体(人类智能HI和机器智能AI)知识生态的智慧化变革[2]。
人智交互情景下,人类智能(Human Intelligence)和机器智能(Artificial Intelligence)交互融合,共同解决问题和创造知识价值。例如,在智能制造车间通过增强现实(AR)实时监测生产线运行情况,虚拟模型(数字孪生)与真实生产设备同步运行,工人可通过语音指令或语音操作调试设备,并接收来自AI的优化建议,帮助工人实现虚拟与现实的深度融合;自动驾驶系统测试与优化通过模拟环境,和人工干预共同完成驾驶行为。研发人员通过模拟平台对无人驾驶算法进行测试,由AI生成虚拟驾驶环境,而人类工程师负责分析AI的驾驶决策并通过调整参数优化模型。在虚拟社交平台上,人工智能聊天机器人作为虚拟伙伴,与用户进行情感互动,通过对话和反馈增强与用户的情感联系,了解用户情绪并进行个性化响应。在理论探索中,教育元宇宙通过知识生产、传播和应用等流程再造,赋能教学过程以去中心化知识共创[3];元宇宙通过与知识孪生系统结合,为虚实融生空间的知识价值重组提供了桥梁[4],也为知识生态系统智慧重构提供了新方向;元宇宙中自然人、虚拟数字人、高仿机器人相互融合的交互格局拓展了个体人的行为时空,提升了行动效能,重构了人际连接方式,在人际沟通的多个层面实现生产与再创造[5]。
由此可见,在人智交互情景下知识生产主体、主体间关系、生产要素和环境等都发生根本性变化。然而,已有研究缺乏对元宇宙人智交互情景下不同主体、知识交互过程以及与环境关系的系统性阐释。因此,本研究基于知识孪生系统媒介,探究元宇宙人智交互情景下不同主体、知识交互过程及与环境之间的作用关系,并进一步探究如何借助知识孪生系统媒介重构完整的知识生态系统,以期为人智交互情景下的知识生产、传播与价值转化提供理论参考,推动人智交互情景下的知识管理与创新可持续发展。
元宇宙一词于1992年首次映入人们眼帘,作家尼尔·斯蒂芬森在其科幻小说《雪崩》展示了一个可以打破现实生活中地理位置和身份枷锁的壁垒,与现实世界平行运行、与人们紧密联系的虚拟世界[6]。随后,元宇宙(Metaverse)发展为一个以数字孪生、虚拟现实(VR)、增强现实(AR)、区块链和人工智能等技术构建的沉浸式虚拟空间[7]。随着技术进步,元宇宙将成为数字孪生(Digital Twin)、虚拟现实(VR)、增强现实(AR)、区块链(Blockchain)和人工智能(AI)等前沿技术深度融合的产物。它不仅仅是一个突破物理时空壁垒的虚拟世界,更是一个与现实世界实时交互、共享、共创的虚实融生生态系统[8]。在这个生态系统中,现实世界与虚拟世界通过数据、算法和智能系统紧密连接,实现信息、资源、社会关系的流动和共创。元宇宙的核心主体是人类智能(Human Intelligence,HI)和人工智能(Artificial Intelligence,AI)同时在全新数字空间中高效协作,塑造全新的社会形态、经济模式和文化生态。人类智能关系在元宇宙中发挥创造力、决策能力和情感能力,而人工智能则赋能个性化交互服务、自动化运营及智能,促使整个系统智慧化和智能化。人与AI的共生使元宇宙成为一个不断演进的自动化空间。
已有研究从人机协同视角探讨人工智能+技术如何赋能知识、服务组织的去中心化、优化资源配置以及协同知识生产等,从而主动为知识需求者提供知识服务[9]。然而,随着数智化程度越来越高,类GPT生成技术的迭代使得机器智能(AI)越来越接近于人类智能(HI),并逐渐渗透人类生活,甚至成为一种人类行为代理,具有一定程度的主动性和不可控性[10]。这表明机器智能已经不能简单地看作是机器工具,而应该从更加客观、平等的视角重新审视人-机关系。元宇宙中,机器智能能够通过情感计算与人类进行情感共鸣,不仅能够识别用户情感状态,而且能够生成适当的情感反馈。通过这种方式,机器与人类之间不再是简单的信息交换过程,而是情感交流和理解的过程[11]。因此,人智交互过程中机器智能不再是工具,而是一个具备学习、适应、推理等功能,能够与人类进行更加复杂、深入交互的智能伙伴。人智交互情景下机器智能在信息整合处理等方面能够达到人类智能难以企及的高度,人工智能在跨学科创新中产生大量暗知识(Dark-knowledge),拓展了知识管理内涵、交互场景与知识转化过程[12]。元宇宙协同知识孪生技术可以重构或延伸个体知识需求和感知,加速实现知识转化和感知收益最大化[4],促进现实世界与虚拟空间的知识融合,模糊介质壁垒。
综上所述,未来生活中元宇宙人智交互将更普遍,并对知识生产、传播和转化过程产生变革式影响。然而,现有研究鲜有关注元宇宙人智交互情景下知识交互变革的过程。由此,本研究旨在探究元宇宙人智交互情景下知识交互过程中主体、要素与环境如何重构知识生态,以期为人智交互的知识创新和价值共创提供理论指导。
知识孪生是基于数字孪生技术的认知能力增强,其将知识作为数字化对象,通过数智化手段在数字空间再现知识结构、变化、关联性以及动态性的过程[13]。知识孪生是在认知数字孪生的基础上,关注产品不同生命周期和进化阶段的认知调整与优化,将知识的认知数字克隆在数字时空实现虚拟化,再现其物理时空的行为模式,旨在将知识本身转化为可复用、可计算的虚拟形态,使其成为知识生产、消费和分解转化的桥梁[14]。孪生知识不仅仅是对已有知识的数字化复制,还是一种基于数字孪生技术的认知能力增强方法。它将知识作为数字化对象,利用数智化手段在数字时空内全面再现知识结构、变化、关联性动态特征,从而为知识管理和应用提供全新视角与工具。知识孪生系统是知识孪生利用知识图谱、图数据库、人工智能等技术,进行概念化本体构建、知识建模、关联分析并构建个性化知识画像[4],使个体知识体系能够在结构化图谱中进行表达和推理,帮助知识孪生呈现、计算和扩展知识点联系,从而增强知识联想和推理能力的系统架构[15]。
已有研究将知识孪生系统与图书馆知识服务相结合,构建图书馆知识服务孪生系统,利用数字孪生技术与知识孪生系统的有机结合刻画知识服务生态系统的数字信息镜像,利用数据计算和知识工程实现虚拟空间的知识重构与价值重组,为精准化的知识服务决策提供支持[16]。知识孪生赋能虚拟社区,通过成员交流互动等行为数据解构出立体的知识画像,反映社区个体和社会的知识需求变化,使个体感知收益最大化,赋能个体独立性发展的同时协同社区整体发展,为构建良性发展的协同知识生态系统提供理论支持[14]。知识孪生系统与数联网相结合,搭建知识生态服务系统网络,协同大语言模型等数智技术构建多模态全息知识画像,为满足智能化、定制化的用户知识需求提供解决方案,为知识生态系统创新发展提供理论支持[17]。在元宇宙场景下,通过构建双重知识孪生系统,为实现虚实融合的知识交互和知识价值重组链路提供系统媒介[4]。
综上所述,知识孪生在各领域的应用为个性化、智慧化知识服务提供了理论基础,也有研究开始关注其在元宇宙空间如何为知识价值重组提供媒介。然而,现有研究未系统阐释知识孪生系统媒介如何赋能人智交互情景下不同主体之间的知识交互,以及虚实融合空间下知识生态系统如何重构。由此,本研究基于知识孪生系统媒介,探究元宇宙人智交互情景下不同主体的知识交互过程,进一步分析如何借助知识孪生系统媒介重构完整的知识生态系统,以期为人智交互情景下的知识生产、传播与价值转化提供理论参考。
元宇宙中人类智能与机器智能的交互为推动知识创新发展提供了新场域。这不仅因为元宇宙延伸了知识交互的虚拟空间,而且为知识生态系统创新发展提供了新“土壤”。美国情报学家George Por最早提出知识生态学概念,随后知识生态开始出现在知识管理领域[18]。知识生态系统是由知识生产主体、知识、知识消费对象以及环境相互作用而构成的知识交互、传播与共创的动态网络系统[19]。元宇宙人智交互情景下,知识生产主体、主体关系、知识生产要素和环境等都发生根本性变化[20]。元宇宙中人类智能与机器智能是平等的知识生产双主体,人类智能与机器智能以及环境间的动态互动借助知识孪生的数智技术得以高度情景化,借助知识孪生系统媒介,可实现虚实空间人智交互过程中知识资源、知识服务、知识创造的生产-消费全价值链贯通,重构知识生态系统的交互语义、知识结构、数字记忆、交互场景、知识价值和价值流转链路六大关键要素。
元宇宙技术发展为基于人类多维触觉的刚性需求交互提供了全新空间。虚拟空间中人类智能(HI)与机器智能(AI)交互不再是单调的视、听二维体验,而是多维度、多视角、多渠道,甚至是多线程的具身个性化互动,人智交互语义得以重新定义,语义交互形式不再是单一的二维表达,而是全方位的三维数字化立体表触[21]。例如,元宇宙利用数字孪生技术使用户在进入虚拟空间时能够看到任何物理世界的复刻,众多感知设备、脑波感应等形式能够让用户与智能人交互,产生身临其境感,而智能人就好似在一个全新世界中自远方而来的客人,其能模拟真实世界的感知方式,以平等身份、地位与用户交互,并以高度情景化方式传达复杂情感、关系,进一步模糊虚实空间边界,提高虚拟交互的真实感和情感共鸣。由此,人智交互的全新方式拓扑了人类知识生产、传播和价值流动空间,并以智慧交互方式重构知识交互的语义范围。
然而,知识交互的高度情景化如何通过数字化手段复刻现实世界中的知识体系并扩展独特的虚拟知识体系,这是知识交互语义重构的关键。知识孪生系统能够通过现实虚拟化、现实增强、人工智能等技术在数字时空再现知识结构、关联特征等,能够对知识进行实时重构、推演和关联,从而为人智交互的知识需求和行为提供支持,提升用户的知识交互体验[22]。例如,在一个元宇宙虚拟教学场景中,机器智能(AI)能够利用知识孪生系统构建具有语境依赖的不同场景,根据学生学习细节进行情景化语义构建,使得知识传递不仅仅局限于现实的事实性,而是通过动态交互的情景化语义提升学习者的沉浸感和多维认知性。因此,知识孪生系统能够帮助重构知识交互语义,不仅丰富知识传播渠道,而且为知识生态重构创造了条件,形成独立于现实世界又融合现实需求的语义文化,延伸了知识价值表现形式。
元宇宙人智交互行为的出现将深刻改变知识生产形式,也必将带来更深层次、更复杂的知识内容。人智交互情景下,知识生产主体是人类智能(HI)和机器智能(AI)的双主体。在物理世界,人类知识交互过程中产生的知识可分为显性知识和隐性知识,显性知识是明确的、可以书面表达且易于共享的知识,隐性知识则包含人类价值观和视野宽度,是人类对客观世界的感知、理解及个体的主观经验。而在元宇宙虚拟世界中,机器智能(AI)能够通过深度学习挖掘出人类尚未理解或者难以表达的知识类型,即暗知识[12]。事实上,暗知识是机器智能基于人类活动数据,通过多重学习算法得到的带有一定预测性的知识,在一定程度上延伸了知识生产边界,为人类知识活动的价值决策提供了有力帮助。然而,更深层次意义上的知识生产主体需要具备从无知到已知再到无知的能力,即具备创造全新显性知识并发现无知领域的能力[23]。因此,元宇宙的人智交互是平等的知识生产主体,机器智能(AI)能够在借助数智技术生产暗知识的同时,通过知识虚拟化探索知识“黑箱”,促进具有不确定性的无知向具有确定性的显性知识转化。元宇宙人智交互情景下的虚拟知识重构模型如图1所示。
图1 元宇宙人智交互情景下的虚拟知识重构模型
Fig.1 Virtual knowledge reconstruction model under the scenario of human-intelligence interaction in the meta-universe
然而,知识虚拟化不仅需要现实世界的显性知识在虚拟空间内虚拟化,还需要人类隐性知识在虚拟空间内虚拟化。经验、价值观等隐性知识如何虚拟化是机器智能(AI)能否成为人类知识生产伙伴的关键。由此,知识孪生系统可以通过孪生映射显性知识与隐性知识,为机器智能(AI)的知识生产赋能。在人智交互过程中,机器智能(AI)通过知识行为优化和迭代,充分释放知识活性,通过解构和重构知识元态,根据不同个体需求和经验重新组合知识并反作用于现实世界,从而推动知识个性化应用与价值创造。这种虚拟知识的双向流动促使知识高效迁移和再创造。通过知识孪生系统媒介,元宇宙虚拟空间中的虚拟知识实现由显性知识——隐性知识——暗知识——无知的循环,最终在人智交互的多维情景下创造新显性知识,展现人类与机器智能伙伴在新虚拟世界共同进行知识探求和创新的巨大潜力。因此,元宇宙人智交互情景下的虚拟知识重构为知识生态系统提供了全新的知识生产力。
在元宇宙空间,人智交互的知识行为创造链路和知识流动方式呈现出新特点。数字记忆重构体现了虚拟空间内知识孪生体、机器智能(AI)在交互过程中进行知识价值与记忆链路的传递、更新和创造,推动知识生态主体在虚实融生场域内实现现实身份和数字身份记忆的同步持有与链路协同[24]。元宇宙场景下围绕用户需求的行为创造既是现实世界行为的需求映射,又是突破现实资源桎梏的需求创造,虚实交互的空间状态及复杂的虚实环境对知识的数字记忆测度提出新要求。人类记忆和数字孪生记忆的组合重塑数字记忆内容、形式[25],知识的数字化记忆孪生将进一步刻画知识流变方向、过程、周期与价值实践[26],在异步空间展示多维立体的数字叙事、衍生数字文化价值[27]。虚拟空间下的知识行为创造链路均在知识孪生系统的行为解构下保存知识行为记忆,以服务认知知识、感知知识和应用知识,知识孪生系统交互媒介追踪记录了知识行为载体的动态感知需求、感知周期和记忆特征,实现知识生态价值链路的记忆点标识与知识价值传递。
虚实交互的空间属性要求以数字化记忆形式记录创造的知识类型、链路、价值转化途径等,通过旨在巩固已有知识实践的持久记忆标签服务知识价值的多维实践,由此产生主体性行为测度的知识行为记忆周期,并以知识孪生数字记忆库作为知识生态跨域价值连通的中介载体作用于现实需求。例如,元宇宙空间学习中,知识孪生系统通过分析学生的学习记录、答题情况以及复习进度,建立学生的数字记忆模型。当学生复习时,系统会根据学生的记忆情况推送个性化复习内容,以便于学生在短期内强化薄弱的知识点。由此,知识记忆不仅通过传统的学习记录予以体现,而且能通过机器智能(AI)的智能推送和复习策略不断更新与完善。数字记忆孪生重构不仅提升了知识创造、存储与应用效率,而且为知识生态的多维实践与个性化价值链路追踪提供了技术保障。
元宇宙是通过数字孪生等数智技术逐渐模糊虚实边界,对现实世界和虚拟世界进行平行的同步重构,从而增强知识交互、拓展行为创造与价值传递空间。这使得现实数智技术的组织架构经整合形成一个具有生命力的虚拟空间[28],主体借助软硬件基础设施交互可以穿梭于虚实空间,进行沉浸式场景体验与行为创造。由此,在新的虚拟空间中人智交互主体在场景需求深度、场景服务强度和场景边界广度上得到延展;现实场景的基本需求及衍生需求在元宇宙空间内得到满足;场景服务在虚拟空间内能够基于虚拟现实与增强现实的应用得到沉浸式、互动式提升;场景边界在虚拟空间内能够横跨多个领域、多个空间和多个时间节点,进行多维度、多层次互动[29]。不仅如此,这些场景需求、服务和边界又能根据个人需求动态调整与优化,重塑用户在虚拟空间中的交互方式,拓展交互维度和形式,进而提高用户体验。与此同时,虚拟空间的场景需求、服务和边界拓展可以反作用于现实世界的交互需求,为现实世界的需求、服务和边界提供指导,从而形成多元化交互模式和定制化服务。元宇宙人智交互情景下的交互场景重构模型如图2所示。
图2 元宇宙人智交互情景下的交互场景重构模型
Fig.2 Model for reconstructing interaction scenes under the scenario of human-intelligence interaction in the meta-universe
然而,如何集成这些拓展性场景需求、服务和边界,确保不同主体个性情景的实时转换与反馈是元宇宙交互场景重构、知识价值显性化的关键。知识孪生系统通过对人智交互行为的记录与回溯,能够实时重建和再现虚拟世界中的知识行为与记忆链,这些行为不仅涉及知识生成与存储,而且包括知识情景化推理、演绎与优化。例如,用户可以通过在元宇宙空间访问全球博物馆、文化遗址等,通过身临其境的方式与机器智能交互以了解不同国家文化历史。知识孪生系统能够记录与回溯人智交互场景重构的需求、服务和边界,通过价值传递作用于现实世界的物理建设和文化传承。交互场景重构不仅仅是对物理空间的虚拟化再现,更是让用户通过多感官的沉浸式体验产生更深层次的文化理解和情感共鸣。知识孪生系统媒介在促进虚拟空间知识创造向现实空间知识价值实践转化的动态循环中发挥至关重要的作用。
虚实空间的人智交互增强了知识流动性,带来知识需求的流动性,其知识价值流动性也不断增强。由此,在知识流动和应用过程中,知识的价值属性从传统的静态物质属性转向更加灵活、多元的动态增值属性[30],知识价值得以重构。元宇宙空间内的交互使得知识价值由物理世界转向虚拟世界,在情景化、具身体验式人智交互过程中人类智能(HI)和机器智能(AI)既竞争又合作,共同推动虚拟空间的知识价值重构[10]。与此同时,人智交互共创的知识价值也能通过虚实交互逆向回馈到现实世界,由人类智能作用于社会建构,促使虚拟空间内的知识价值涌现并延伸。由于人智交互知识价值的涌现,人智交互频率、深度和广度也不断提升,由此形成更加复杂、多元的动态知识价值循环。在人智交互过程中,知识价值由人类智能转移至机器智能再螺旋式上升转译为人类智能,循环往复,最终完成知识价值的去中心化重构。
然而,知识价值重构过程中如何准确完成知识价值循环的确权与评估,确保知识价值增值是知识价值重构的核心。知识孪生系统通过知识的孪生虚拟化使知识价值具备衍生增值和可持续性,知识孪生系统媒介能够帮助知识价值实现跨模态、跨主体、跨时空的动态创造和转译,通过虚实交互空间内的知识价值流转,推动知识价值实践的可持续化。例如,在艺术领域,艺术与NFT(非同质化代币)的结合使得艺术作品的价值重构成为可能。艺术家通过元宇宙创作作品,并通过知识孪生系统将作品创作过程、内容、场景、版权等知识孪生复刻,再将作品进行全球交易和流通。通过知识孪生系统媒介,重构了艺术作品的知识价值,推动艺术价值跨时空流动。在这种跨模态的知识孪生系统中,知识流动不仅仅是艺术作品的传递,更是通过多模态整合,实现更高层次的知识价值重构,为艺术领域发展和人类文明繁衍提供更精细化、更全面的知识服务。
人智交互情景下,传统的知识价值链已经不能适应多层次虚实融合交互对知识价值流转的需求。知识价值链关注的核心是知识流活动,即知识创新过程[31]。从生态学视角,人智交互情景下的知识获取、选择、吸收、创造、传播和应用不再是传统式静态、线性和独立的[32]。知识价值流转将呈现出具有动态、非线性和共生依赖性的生态型价值链的系统性特征[33-34],从而重构整个知识生态系统。人智交互将催生两种不同的知识价值链结构:一种是以人类智能为知识主体,虚拟空间的人智交互以某种服务业态或某个核心主体为主形成知识链条,人类智能占据更大主动性并与机器智能进行知识交互,从而获取、选择、吸收和应用机器智能创造与整合的知识,在此基础上进行知识创造。这种情况下机器智能改变了知识价值链所需资源,并为知识价值链带来新数智产业和新发展业态,促使知识价值链围绕知识创造主体发生迁移。另一种是以人机共生为知识主体,虚拟空间的人智交互以知识创造为主,促使知识链转变为网状结构,形成系统的知识创造网络,人类智能和机器智能围绕知识创造活动进行动态、非线性和系统的知识创造。这两种知识价值链同时存在、交互更迭。元宇宙人智交互情景下的知识生态价值链路重构模型如图3所示。
图3 元宇宙人智交互情景下的知识生态价值链路重构模型
Fig.3 Model for reconfiguring the knowledge ecosystem value chain under the scenario of human-intelligence interaction in the meta-universe
然而,知识价值链形成的核心是知识价值增值,即如何让知识创造作用于现实社会建构。这就需要知识孪生系统在虚实交互空间内建立数据与知识间的孪生映射,在虚实融生空间下搭建价值流动桥梁。依托知识孪生系统媒介,与虚实相生的知识创造主体、环境相关联,实现知识价值链条在虚拟与现实世界之间无缝衔接,促进虚拟知识与现实知识之间的双向互动,即虚拟空间中的创新成果逐步反哺现实空间内的知识体系。知识不再是孤立存在的,而是成为跨空间、跨主体的流动实体,其价值在不同情景之间自由流转和迭代,使得知识创新与实践更具灵活性和持续性,从而推动整个知识生态系统可持续发展。
元宇宙人智交互情景下知识生态系统主体、知识资源、知识服务、知识创新、交互环境等要素都发生质的变化[35]。人类智能与机器智能作为知识主体,在知识活动中既合作又竞争。在虚实融合的多维条件下,知识资源生产者、知识消费者以及知识服务者可以相互转化角色。在虚实空间内内外环境相互关联,知识交互语义、虚拟知识结构、知识数字记忆、知识交互场景、知识价值以及知识价值链路六大要素围绕知识主体的知识创造活动,协同知识孪生系统媒介重构跨时空的智慧知识生态系统[36]。
如图4所示,在时间维度上,虚实交互的数据流和知识流不再是单一节点上的单向传输,而是跨节点、跨时间的双向回溯。这种双向交互方式使得知识在虚拟与现实世界之间实现跨时空循环,通过知识推衍与预测,使得基于物理实体(如现实中的人类)与虚拟实体(如虚拟数字人)的知识流动在时间上实现同步。例如,元宇宙空间的虚拟“医生助手”能够根据患者的历史数据进行实时分析与预测,向患者提供个性化知识建议,推动跨时空的知识循环流动[37]。在空间维度上,不同的角色定位会导致两种知识价值链在现实空间、虚拟空间以及虚实融生空间内交互更迭,从而推动知识创造和价值转换服务于不同空间需求。例如,虚拟博物馆可以实现来自不同空间的艺术作品和历史遗产在虚拟空间中同步呈现,并与现实中的博物馆同步更新,使观众能够与不同空间历史进行互动和学习,从而推动知识资源双向流动与共创[38]。在内容维度上,一方面,机器智能(AI)的知识资源整合和迭代能力在服务人类智能(HI)的同时,也让人类智能逐渐认识到自身知识创造的优劣势。另一方面,跨时空的人智合作正在重塑知识生产力与知识价值流转路径,推动知识资源结构重组。例如,AI导师具有很强的知识整合能力,能够根据学生学习进度和兴趣生成个性化学习材料与任务,这些内容会根据学生反馈与学习进展不断更新[39]。这种模式既促进知识个性化、定制化流动,也改变了知识生产方式。
图4 知识孪生系统媒介下知识生态系统重构的理论模型
Fig.4 Theoretical model of knowledge ecosystem reconstruction mediated by knowledge twin systems
元宇宙人智交互情景下的知识生态系统重构是由内外部多重因素共同推动的,依托知识孪生系统媒介与虚实融生的知识环境及多重相互关联的因素,促进人智交互与人际交互,共同创造知识价值,这也是知识生态系统自组织、自调控运行的关键。在知识孪生系统媒介下,由知识主体需求驱动,在虚拟空间进行知识的孪生映射与虚实异步孪生空间的知识交互,形成知识生态价值链路,确保外部社会资源、知识资本、政策支撑与技术协同,完善交互语义重构、虚拟知识重构、数字记忆重构、交互场景重构、知识价值重构以及价值链路重构。智慧知识生态系统以知识创造和价值转化为目标,以知识生态价值链交互更迭为核心,实现人智共生的知识共享生态、知识服务生态和知识价值生态智慧转型,推动知识从创知、认知、感知、践知到享知的智慧知识生态构建。知识孪生作为系统媒介赋能知识在虚实异步空间孪生与价值流转,进而推动知识实践价值化与知识生态融合发展。
知识孪生系统媒介下知识生态系统重构模型阐述了人智交互情景下知识生态系统的关键要素与价值联结,在此基础上进一步分析知识生态系统重构的运行机制(如图5所示),以深刻揭示元宇宙人智交互过程、知识孪生系统媒介运作机理以及知识生态系统重构的服务体系,实现赋能知识生态系统实践与持续演进,促进知识价值创造与知识价值转化的跨场域连通。
图5 知识孪生系统媒介下知识生态系统重构的运行机制
Fig.5 Operational mechanisms of knowledge ecosystem reconstruction mediated by knowledge twin systems
(1)多角色人智交互。知识生态系统重构主体为人类智能与机器智能,人类智能与机器智能同时承担知识生产者、知识消费者和知识服务者等多种角色,进而搭建人机高度共生的知识环境[40]。人智交互模式可分为人智分离式、人智互补式和人智协同赋能式。其中,人智分离式强调人类智能角色与机器智能角色的分离,人类智能的现实认知和机器智能的虚拟认知协同重构了交互语义与虚拟知识结构;人智互补式强调人类智能的现实认知与机器智能的虚拟认知相互补充,助力人类与机器智能双向认知的强化与知识内化;人智协同赋能式强调人智合作,共创知识价值,强调人机行为协同,共同创造知识以及为知识价值链的虚实转移赋能,创造多角色人机共生共创知识价值的知识生态。通过人类与机器双向认知的相互加强,机器智能不仅能够通过数据驱动生成虚拟知识,而且能在虚拟环境中进行知识的虚拟孪生与知识创造。用户的现实需求和行为通过虚拟空间的映射与分化,生成个性化认知链路,而机器智能通过知识孪生系统推动从虚拟到现实的知识孪生实践,促使知识演化和创新。
(2)知识孪生数字记忆库。在知识孪生系统媒介的作用下,驱动知识生态系统重构的核心是构建知识孪生数字记忆库,通过连通现实与虚拟知识生态,实现知识重组、复用与价值循环[41]。知识孪生数字记忆库以立体化形式洞悉空间服务的行为需求变化,再现知识需求的行为记忆链路,协同优化迭代的算法及构建的动态知识图谱,为知识跨域协同的数字化记忆存储与服务提供媒介支持。知识孪生数字记忆库的构建与执行过程涵盖交互语义重构和虚拟知识重构的元层次支撑、数字记忆重构和交互场景重构的行动表现、知识价值重构与价值链路重构的价值传达。知识孪生数字记忆库基于语义本体技术进行现实实体的数字化映射与建模,在知识存储、知识孪生、虚实交互的基础上进行知识孪生工作记忆、情景记忆与语义记忆等分布式知识结构存储[37],推动异步空间的知识需求适应与服务感知反馈,促进知识生态系统的自适应运行。知识孪生数字记忆库与知识库、模型库、用户信息库等的协同联动,推动元宇宙场域下的知识价值创造、转化与更新。
(3)知识价值循环服务。人智交互情景下的知识生态系统重构依赖于异步空间的知识价值循环,虚实空间的动态互联促进知识价值与价值链路重构,促进知识生态系统实现从创知、认知、感知、践知到享知的知识价值循环增值。知识孪生数字记忆库作为知识生态主体进行跨域价值传递的关键媒介,通过动态输入与输出促进虚实融生空间内的价值流动,在元宇宙人智交互情景下实现知识生态主体的具身交互与跨域互操作。知识生态系统重构以用户的认知需求与感知需求为驱动力,通过交互需求传感、感知需求传感、认知需求传感和实践需求传感传达交互空间内的价值需求,由现实行为的需求驱动转变为虚拟行为的感知驱动,以沉浸式感知服务驱动知识主体积极交互,进行虚拟空间内的行为创造,达到引领需求、创造需求的目的。虚实融合空间内的知识创造服务、行为感知服务、行为认知服务和实践价值服务,推动知识创造、行为认知、行为感知与知识实践,以情景沉浸的增强式知识交互为知识价值重构提供动力,通过认知增强服务、行为反馈服务实现人智交互的双向价值进阶,为个人和群体的知识生产与消费提供价值循环动力。
元宇宙技术开发和应用发展迅猛,知识生态系统重构的应用场景和价值在一些元宇宙构建与发展过程中已初步具化、显现。由此,本文将结合具体的社交元宇宙及科技娱乐元宇宙的应用案例,分析如何在不同领域实现知识生态系统重构。
在社交元宇宙领域,例如,Meta推出的开放虚拟现实平台Horizon Worlds,旨在为用户提供全新的虚拟社交平台,用户可以通过虚拟化身在多维度、开放、可交互的虚拟世界中交流、创造和共享内容。在这个平台上,用户可以通过VR进入全新的虚拟世界,可以与朋友或者陌生人的虚拟化身进行社交互动,还能够通过人工智能辅助开发独特的虚拟作品,甚至可以创造自己的独特虚拟空间。用户的认知意图在异步空间的孪生映射指导虚拟空间内的化身构建专属记忆,通过机器智能的辅助交互开发个体虚拟作品,进一步凸显人智交互的基础性功能。在Horizon Worlds中,知识传递不再是单向的,而是通过人智协同的创作与交互构建(如定制虚拟物品、进行交互式讨论、分享经验知识),促进社区成员共同学习和知识扩散。该平台通过虚拟现实技术与人智融合,推动虚拟社区中知识交互、共享和共创,重构知识数字记忆和价值链路。用户在虚拟世界中的认知通过孪生映射形成独特的孪生记忆库,这不仅促进知识创造与传递,而且有助于推动虚拟社区知识生态演进。
在科技娱乐元宇宙领域,例如,首钢一高炉·SoReal科幻乐园是一个融合5G、AR、VR、AI、全息影像等数智技术的国家级科技元宇宙。SoReal乐园通过保留高炉原有的工业结构和外观,结合数智技术打造出一个拥有2万m2的文化、娱乐、科普零售等融合元宇宙的空间。用户进入乐园不仅能感知到高炉的历史沉淀,而且能通过知识孪生系统孪生复刻高炉背后的工业和文化知识,预测未来科技情景,创造出一种融合过去与未来的全新文化和知识生态。在SoReal元宇宙乐园中,游客的每一次互动都能够生成独特的数字记忆和知识体验。例如,在文化展览或演艺演出中,游客可以通过虚拟现实技术参与互动,根据自身情况、兴趣与人工智能交互,定制自己独特的线路和表演体验,通过知识孪生库记录自己的独特体验和时刻。同时,也可以在人工智能帮助下共同设计文化纪念品。当用户回到现实世界也可以获得独特的纪念品。这种个性化体验能够为游客提供深度的文化交流和知识获取。SoReal元宇宙乐园不仅复刻了用户现实的行为感知,而且基于语义本体、游戏本体和社交动力学本体的涉身性感知交互体验,创造出更丰富的文化知识情感价值。通过重构用户个性化场景、打造知识孪生的数字记忆库,为用户提供沉浸式互动模式和创造感知体验,重构知识价值链路,构建一个全新的虚实融生知识生态系统,实现知识价值的多方协同与多维共创。
元宇宙的出现和迅猛发展引发虚实融合空间内的知识交互问题,因此探究元宇宙人智交互情景下的知识交互过程以及知识生态系统重构的理论模型、运行机制具有重要的理论价值和实践意义。本文创新性应用知识孪生系统作为元宇宙场景下知识生态重构的交互媒介,以洞悉人智交互的演变路径与价值创造;基于元宇宙场景下知识孪生系统与知识生态系统的理论耦合,聚焦于虚实融合空间内的知识生态系统主体和构成要素,围绕交互语义重构、虚拟知识重构、数字记忆重构、交互场景重构、知识价值重构与价值链路重构,深入探究知识生态系统重构的内在逻辑,建构出知识孪生系统媒介下知识生态系统重构的理论模型并阐述其运行机制;揭示了知识孪生系统赋能元宇宙知识生态价值循环与增值的变革过程,深层次剖析元宇宙场景下人智交互的作用机理,分析知识孪生系统交互媒介应用于元宇宙知识生态系统重构的现实可行性及价值,助推虚实融生场景下的知识价值循环与可持续转化,为未来知识孪生系统的理论拓展与实践应用提供学理借鉴。
数智技术与元宇宙空间的快速发展为情景化人智交互提供了更广泛的场域,由此引发大量的知识交互问题。然而,已有研究缺乏对元宇宙人智交互情景下不同知识主体、交互过程以及与环境相互作用关系的系统性阐释。因此,本文从知识孪生系统媒介出发,对元宇宙情境下由人智交互引发的知识管理变革进行系统性分析,并建立相应的知识生态重构理论模型,探讨其运行机制。这对于丰富人智交互情景下的知识管理研究、延展知识孪生系统的理论边界以及拓展知识生态系统的研究领域具有重要贡献。
(1)本文通过系统性分析元宇宙人智交互情景下的知识主体、交互过程以及与环境关系的变革性重构,丰富了人智交互情景下的知识管理理论。已有研究通过系统阐述元宇宙下人智融合交互的新格局,探讨人智交互在人际沟通等多个意义层面的生产与再创造,但是缺乏对元宇宙下人智交互引发的知识管理问题的重视。本文进一步揭示元宇宙人智交互情境下知识主体、知识资源、知识服务以及环境的变革性重构,为丰富人智交互情景下的知识管理研究提供了基础性支撑。
(2)本文从知识孪生系统媒介出发,深入阐释知识孪生系统如何赋能元宇宙人智交互情景下的知识生态系统重构,延展了知识孪生系统理论边界。已有研究通过将知识孪生系统与数联网相结合,搭建知识生态服务系统网络,协同大语言模型等数智技术构建多模态全息知识画像,为满足用户智能化、定制化的知识需求提供解决方案。知识孪生系统的作用不仅体现在虚拟与现实之间的知识映射,而且在元宇宙情景中催生新知识及其演化,强调知识实时更新、情景化适配和虚实双向流动。通过将知识孪生系统作为赋能知识生态系统重构的重要媒介,为研究复杂的知识生态系统提供了新理论视角,延展了知识孪生系统的理论边界。
(3)本文从知识孪生系统媒介出发,构建元宇宙人智交互情景下虚实融合的知识生态系统重构理论模型并阐述其运行机制,拓展了人智交互情景下知识生态系统研究范畴。已有研究通过案例研究方法探究数智赋能下的知识生态系统构成与演化阶段。本文聚焦于元宇宙人智交互情景下的知识生态系统网络,包括知识主体、知识资源、知识环境、知识创新以及知识价值链的全要素流程重构,强调知识主体(人类智能与机器智能)、知识媒介(知识孪生系统)、知识环境(虚拟与现实融合)间的动态交互关系,为研究虚实融合的知识生态系统提供了具体路径,同时,也为新技术驱动下的知识生态系统设计提供了理论依据。
(1)平台开发者构建出可信赖的虚拟身份认证体系与交互机制以推动多主体人智知识高效交互协同,是知识生态系统重构的基础。在元宇宙平台发展中,人类用户通过虚拟身份,与其他用户、平台以及机器智能生成可信任的内容[42],需要建立类似信誉的积分机制以确保多主体之间知识交互的稳定性和价值性。例如,Second Life等平台基于用户信誉、交易历史等信息为用户建立身份认证系统,确保知识和资源安全交互。因此,平台开发者进行知识孪生记忆库构建时,可以通过开发基于区块链的协议,实现用户、AI代理和知识交互内容在每个交互情景下可追溯,确保多主体之间的知识交互安全可靠;通过构建NFT化知识孪生记忆库,实现跨平台知识孪生体的权属追溯,以保护知识产权、防止知识滥用。
(2)人工智能可以针对不同用户需求和兴趣,设计富有情景化的交互场景以提升人机协同的知识共创效率与沉浸感体验,这是知识生态系统重构的关键。元宇宙中人工智能需要根据不同用户需求和兴趣,定制情景化的互动场景,以提升人智交互的知识共享和价值共创效率[43]。例如,在元宇宙博物馆中,用户可以根据选择的角色与系统内人工智能进行情景化互动,以更好地获取与角色相关的历史事件、文化背景等知识,同时,通过满足用户情感需求为用户提供更好的知识服务体验。因此,人工智能设计者在设计人工智能情景化功能时,需要考虑角色驱动型知识场景,以开发可配置的AI角色引擎,通过创建多模态知识孪生的交互剧本,将知识获取融入角色挑战中,以情景化人智交互提升用户沉浸式体验和情感共鸣;也可以通过创建情景反馈系统,利用眼动追踪、语音情绪识别等技术实时反馈用户情景化交互体验,动态调整人智交互策略,满足其个性化知识需求。
(3)企业可以借助知识孪生系统,实时监控各知识节点应用效果、影响力及变化趋势,而实现知识内容的实时反馈与动态优化是促进知识生态系统重构的重要驱动力[44]。企业可以利用知识孪生系统的实时反馈机制,帮助知识管理者了解不同知识节点的应用效果、影响力及其变化,从而快速响应外部变化,进行知识内容优化和迭代。在元宇宙人智交互过程中,企业可以通过知识孪生系统获得用户反馈、学习进度和使用习惯等数据,从而动态调整知识内容和互动设计。例如,可以根据学生在教育元宇宙中的学习表现和反馈,利用知识孪生系统映射和推演知识结构与序列,智能推荐个性化学习资源,优化课程内容。企业通过知识孪生系统建立实时监控与反馈机制,可以推动个性化知识服务,促进知识结构优化,进而提升整体知识生态系统的效能。
元宇宙作为整合数智技术的虚实融生空间,为未来人类产业实现数字化服务提供了平台,为进一步解放数智化知识生产力和优化产业指明了方向。然而元宇宙发展仍处于初级阶段,知识孪生交互媒介下知识生态系统重构的理论模型与机制尚未有完整的实践用例,其实践路径和价值成果仍需进一步探讨。元宇宙场景下知识孪生数字记忆运作机理与个性化服务的知识价值链路实践检验也有待深入探索。此外,知识生态系统重构过程涉及知识隐私安全、人智交互过程的知识可信度与道德伦理、因算法厌恶引致的人工智能知识生成质量等问题也值得进一步探讨。
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