赵沁平：虚拟人体是VR的终极目标

在11月26日举办的2018鹏城VR+AI学术研讨会上，中国工程院院士、北京航空航天大学教授赵沁平围绕“虚拟人体”发表演讲。他指出，虚拟人体是虚拟现实发展的终极目标，希望虚拟孪生能打造人类的健康档案和医疗实验体。

赵沁平指出，随着高性能计算的不断演进，计算机的图形处理系统更加先进，推动了虚拟现实技术的进步。虚拟现实技术可以在现实世界、构造世界和假想世界构建任意对象，使计算机社会对用户更加透明，让终端用户在所处的应用虚拟环境中进行自然交互。

经过几十年的发展，虚拟现实呈现出以下发展趋势：虚拟现实系统深度逼真，包括几何外观、物理特征、材料材质、生理模型的模拟和高度自然的交互;虚拟现实、增强现实交互高度自然;虚拟现实与人工智能相结合;虚拟现实、增强现实与手机、互联网的结合，以及各行业都会应用虚拟现实等。

赵沁平表示，AI技术正在融入虚拟现实系统，并逐步成为虚拟现实的重要特征。在虚拟现实系统当中，智能在VR领域体现为虚拟对象的智能化、交互智能化和VR内容研发与生产智能化。随着5G的普及，教育、军事、医疗、制造、建筑、航空航天等，都会越来越多用到虚拟现实技术。

他指出，VR的终极目标是虚拟人体。所谓虚拟人体，是对真实人体进行动静态多源数据采集，通过物理、生理和智能建模构建的数字化人体。其中，物理人体是虚拟人体体现的物理特征，生理人体是脉搏、心率等生理数据和特征。智能人体是最复杂的，要在毫米、厘米这样的尺度，甚至微秒数量级的时间尺度展现计算能力和建模技术，是非常大的挑战。

赵沁平认为，虚拟人体会成为转化医学研究的新平台和新实验手段。降低临床转化、手术规划、手术训练的风险和成本。在虚拟人体上进行药物研发，结合虚拟人体和分子细胞层次的物理模拟来进行药物的虚拟实验和临床实验，可以大幅度降低药物研发周期。

赵沁平表示，虚拟人体还有一个愿景，那就是在孩子出生以后可以采集数据，形成虚拟孪生，伴随孩子同步成长，作为孩子终生的健康档案和医疗实验体。

虚拟人体离不开人工智能的支持。计算能力的提升，能够使虚拟现实的交互更自然，使计算机系统更敏捷。人类的“智力”核心是思维，包括逻辑思维和非逻辑思维。逻辑思维最基本的是比较判断、概念形成、演绎推理、归纳推理、类比推理、辩证思维等。赵沁平认为，要提高计算机系统的“智力”，有两个途径：

首先，要分析弱人工智能算法的核心操作和核心功能。深度学习、神经网络都是一种归纳和类比，所以要分析归纳和类比的核心操作功能，从计算机的硬件和软件层面提高计算机系统的智商和智力等级。

其次，从软件角度讲，人工智能算法的基本模型是知识库+启发式搜索，知识库涉及数据、领域知识、元知识等。目前的操作系统是对计算机设备和运营过程的管理，如果覆盖上知识操作系统，对知识进行操作和管理，会为人工智能开发带来更多便利。

赵沁平表示，虚拟人体正在逐步发展，计算机智能也需要跨越鸿沟的核心单元，从基于确定性相同的判断跨越到基于思维的判断。