第三節(jié) 沒有數(shù)據(jù)就無法運(yùn)行新世界

元宇宙是一個(gè)搭建了數(shù)字化體系的多元化虛擬空間。數(shù)字化體系的底層要素是數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)作為信息的載體是元宇宙的組成因子，構(gòu)成元宇宙對(duì)物理空間的映射和反映。因此，對(duì)數(shù)據(jù)的獲取、采集、計(jì)算能力，對(duì)數(shù)字化體系的構(gòu)建至關(guān)重要。元宇宙中的所有事物都需要數(shù)據(jù)建模，所有活動(dòng)都需要數(shù)據(jù)計(jì)算和分析，所有記錄都需要數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和管理……

在現(xiàn)實(shí)世界中，人們常常說被數(shù)據(jù)包裹著，甚至是裹挾著。那到底什么是數(shù)據(jù)？為什么數(shù)據(jù)能夠給人們的生活乃至全社會(huì)帶來如此巨大的改變呢？數(shù)據(jù)僅僅是數(shù)字串的組成和計(jì)算嗎？在元宇宙中，數(shù)據(jù)又將扮演什么角色呢？

一、在談?wù)摂?shù)據(jù)時(shí)，人們?cè)谡f些什么

數(shù)據(jù)是信息的載體和表現(xiàn)，是事件的表達(dá)和記錄，是人們可以讀取和瀏覽的符號(hào)。它不僅是人們通常認(rèn)為的數(shù)字，也可以是文字、符號(hào)、字母，還可以是圖片、視頻、音頻等。對(duì)于日常生活來說，數(shù)據(jù)是人們?yōu)g覽網(wǎng)頁的記錄，是人們手機(jī)短信和聊天的記錄，是人們的身份信息和身體數(shù)據(jù)，是與人們息息相關(guān)的一切。在科學(xué)領(lǐng)域，數(shù)據(jù)更是研究的基礎(chǔ)。對(duì)于研究者來說，數(shù)據(jù)是天文學(xué)家對(duì)宇宙的觀測(cè)和記錄，是地質(zhì)學(xué)家繪制的地質(zhì)圖表，是化學(xué)家無數(shù)次的實(shí)驗(yàn)成果，是數(shù)學(xué)家天馬行空的演算，是交叉學(xué)科學(xué)者無與倫比的新鮮腦洞。

在當(dāng)今時(shí)代，每個(gè)人都被數(shù)據(jù)包裹著，形成了一個(gè)巨大的體量。

近年來，大數(shù)據(jù)發(fā)展浪潮席卷全球。根據(jù)國(guó)際數(shù)據(jù)公司（IDC）的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，2013年全球大數(shù)據(jù)儲(chǔ)量為4.3ZB（相當(dāng)于47.24億個(gè)1TB容量的移動(dòng)硬盤），2014年和2015年全球大數(shù)據(jù)儲(chǔ)量分別為6.6ZB和8.6ZB。近幾年，全球大數(shù)據(jù)儲(chǔ)量的年增長(zhǎng)率約為40%，2016年甚至達(dá)到了87.21%。2018年全球大數(shù)據(jù)儲(chǔ)量達(dá)到33.0ZB。2019年全球大數(shù)據(jù)儲(chǔ)量達(dá)到41ZB。

實(shí)際上，大數(shù)據(jù)不僅具有體量大的特點(diǎn)，而且在經(jīng)過收集、歸納和分析后，能夠向人們展現(xiàn)更深層次的信息，幫助人們了解更深層次的內(nèi)容，作出更準(zhǔn)確的判斷和決策。例如，電商平臺(tái)通過記錄人們的購(gòu)物時(shí)間、常購(gòu)商品、偏愛品牌、價(jià)格區(qū)間，對(duì)人們的消費(fèi)習(xí)慣進(jìn)行判斷，并在合適的時(shí)間推送合適的商品，從而提高復(fù)購(gòu)率；打車軟件通過定位手機(jī)位置，結(jié)合地理技術(shù)和數(shù)據(jù)分析查看道路擁堵狀況，或根據(jù)歷史數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)可能擁堵的道路，給出最優(yōu)路線；聽歌軟件通過記錄聽歌時(shí)間、聽歌類型、聽歌次數(shù)和頻率，判斷、告知自己的音樂品位……總之，數(shù)據(jù)有“奇效”，能幫助人們了解自己！

二、大數(shù)據(jù)：不只是大量數(shù)據(jù)的堆砌

大數(shù)據(jù)，顧名思義，是大量數(shù)據(jù)的集合。從統(tǒng)計(jì)學(xué)的角度講，數(shù)據(jù)量越大，能夠提供的信息越多，對(duì)其進(jìn)行數(shù)學(xué)分析后得出的結(jié)論越準(zhǔn)確。所以，大數(shù)據(jù)的基本前提是足夠大的數(shù)據(jù)量。若想通過大數(shù)據(jù)表達(dá)更多信息，幫助人們解決各種問題，僅數(shù)據(jù)量大還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。人們常用“4個(gè)V”來概括大數(shù)據(jù)。

● 第1個(gè)是Variety，即多元化，是指數(shù)據(jù)的不同格式：能夠用二維表結(jié)構(gòu)表達(dá)的數(shù)據(jù)，稱為結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)；無法用二維表結(jié)構(gòu)表達(dá)的數(shù)據(jù)，稱為非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，包括辦公文檔、文本、圖片、XML、HTML、各類報(bào)表、圖像、音頻、視頻等。只有將不同格式的數(shù)據(jù)組合在一起，才能讓大數(shù)據(jù)多元化。

● 第2個(gè)V是Volume，即海量。海量不僅要求數(shù)據(jù)量大，還要求數(shù)據(jù)觀測(cè)的期限長(zhǎng)。例如，電商平臺(tái)在對(duì)用戶開展大數(shù)據(jù)觀測(cè)時(shí)，一方面基于海量用戶的數(shù)據(jù)，另一方面會(huì)對(duì)同一個(gè)用戶進(jìn)行較長(zhǎng)時(shí)間的觀測(cè)，并基于歷史和當(dāng)下的數(shù)據(jù)，對(duì)未來進(jìn)行預(yù)測(cè)和判斷。只有具備這兩個(gè)維度的觀測(cè)，才能讓大數(shù)據(jù)立體起來。

● 第3個(gè)V是Velocity，即速率。數(shù)據(jù)具備一定的時(shí)效性，需要快速搜集和處理，并即刻給出判斷和決策。例如，工廠中的傳感器和監(jiān)視器需要實(shí)時(shí)向處理器傳遞數(shù)據(jù)，以便人們隨時(shí)查看生產(chǎn)信息，及時(shí)處理異常情況?？傊瑢?shí)時(shí)數(shù)據(jù)著眼于當(dāng)下最緊要的事情，對(duì)速率的要求高。

● 第4個(gè)V是Value，即價(jià)值。并不是所有的數(shù)據(jù)都對(duì)決策有益。在這個(gè)數(shù)據(jù)大爆炸的時(shí)代，常常會(huì)接收到無用的數(shù)據(jù)，甚至有害的數(shù)據(jù)。對(duì)于這部分?jǐn)?shù)據(jù)，需要進(jìn)行篩選和分辨，只針對(duì)有價(jià)值、有意義的數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘和處理。

正是因?yàn)榇髷?shù)據(jù)具有這些特質(zhì)，人們需要對(duì)其進(jìn)行系統(tǒng)性處理和研究，需要通過數(shù)學(xué)和IT的邏輯了解數(shù)據(jù)的價(jià)值和意義，所以，在對(duì)大數(shù)據(jù)的處理形成了一定的規(guī)模和體系后，大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)應(yīng)運(yùn)而生。

● 對(duì)企業(yè)來說，大數(shù)據(jù)無疑為其增加了更多商業(yè)機(jī)會(huì)。大數(shù)據(jù)通過計(jì)算和處理，可提供預(yù)判性的參考，幫助企業(yè)制定最佳商業(yè)決策。例如，在購(gòu)買頻次最高的地區(qū)進(jìn)行更多備貨；根據(jù)服裝的歷史銷售數(shù)據(jù)走勢(shì)，判斷哪種顏色會(huì)流行，哪種款式和材質(zhì)應(yīng)主推。大數(shù)據(jù)讓企業(yè)的決策變得“有理有據(jù)”，改變了過去僅憑借經(jīng)驗(yàn)主觀判斷的情況。

● 對(duì)于社會(huì)來說，大數(shù)據(jù)的存在大大增加了管理的便捷性。近年來，政務(wù)系統(tǒng)和公共行政系統(tǒng)開始引入大數(shù)據(jù)分析，大大提高了人員信息的處理效率。例如，留學(xué)人員只需在手機(jī)App上查詢以往的出入境記錄，就可以提供在海外旅居的證明，不必前往政務(wù)機(jī)關(guān)查詢；辦理貸款時(shí)只需要提供身份證信息，不必再走繁雜的流程（身份證信息中已包含個(gè)人的財(cái)務(wù)信息、信用狀況），同時(shí)人臉識(shí)別和身份認(rèn)證也降低了造假的可能性。總之，大數(shù)據(jù)的出現(xiàn)，提高了效率，降低了成本！

三、讓數(shù)據(jù)會(huì)說話

大數(shù)據(jù)的“神奇功效”已經(jīng)不言自明。數(shù)據(jù)科學(xué)家和數(shù)據(jù)工程師仿佛化身偵探，只憑借數(shù)據(jù)的“蛛絲馬跡”就可以復(fù)原整個(gè)數(shù)據(jù)鏈條。這是如何做到的呢？實(shí)際上，大數(shù)據(jù)之所以能發(fā)揮作用，全要依仗數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)挖掘工作。數(shù)據(jù)科學(xué)家和數(shù)據(jù)工程師設(shè)計(jì)的體系，讓數(shù)據(jù)能夠開口說話！

數(shù)據(jù)分析的方式很多，如描述和診斷性分析、預(yù)測(cè)性分析、預(yù)案性分析等。通過不同維度的分析，構(gòu)建出一張立體的圖譜，提供具有預(yù)判性的決策方案。就好像不同的繪畫方式：素描可清晰展示細(xì)節(jié)和輪廓；水彩突出表達(dá)色彩的層次；油畫注重色彩和光影，適用于大面積繪畫；3D畫面突出立體感和科技感……不同的繪畫方式，本身沒有高低之分，只是適用于不同的需求?？傊煌臄?shù)據(jù)分析方式，適用于不同的業(yè)態(tài)和需求。例如，社交媒體注重預(yù)測(cè)性分析，會(huì)根據(jù)以往的瀏覽量，預(yù)測(cè)能夠帶動(dòng)活躍用戶的話題并加以推送；電商平臺(tái)更在乎描述和診斷性分析，通過對(duì)用戶滿意度的分析，了解產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)與不足，并進(jìn)行改善。

當(dāng)然，除了需要掌握數(shù)據(jù)處理方式，還需要了解數(shù)據(jù)處理能力。

設(shè)備在一定時(shí)間內(nèi)處理數(shù)據(jù)的能力被稱為算力。實(shí)際上，算力并不是一個(gè)新鮮概念：

● 古代，人們通過算盤來進(jìn)行簡(jiǎn)單的數(shù)字計(jì)算。

● 近代，人們使用計(jì)算器來進(jìn)行運(yùn)算。

● 近現(xiàn)代，人們利用晶體管、集成電路進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，計(jì)算工具更加多樣化和輕量化，計(jì)算速度、精度、處理能力也得到進(jìn)一步提升。

● 信息時(shí)代，各種算力方式和設(shè)備層出不窮，其中有一種將硬件設(shè)施整合、存放在一起，形成巨大算力的方式最為出眾，即IDC。IDC的全稱為Internet Data Center，是提供存放計(jì)算設(shè)備、存儲(chǔ)設(shè)備、硬件網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的場(chǎng)所，類似于一個(gè)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的倉(cāng)庫(kù)。這個(gè)數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)不僅需要有足夠大的空間來存放所有的數(shù)據(jù)，而且需要保證數(shù)據(jù)的安全和穩(wěn)定。當(dāng)用戶需要查看數(shù)據(jù)時(shí)，應(yīng)能夠提供方便、快捷的查詢服務(wù)。因此，IDC雖然是數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)，但在基礎(chǔ)設(shè)施之上，還需要提供良好的服務(wù)和運(yùn)營(yíng)維護(hù)。實(shí)際上，IDC的部署是一種釋放和提升算力的方式，通過物理空間和軟件系統(tǒng)的整合，把設(shè)備匯聚成一個(gè)整體，讓數(shù)據(jù)處理更加方便、快捷、高效！

通過以上體系設(shè)計(jì)，確保數(shù)據(jù)能夠開口說話。

四、云和云計(jì)算：一切皆可在云端

為了應(yīng)對(duì)越來越多的數(shù)據(jù)，滿足更高的算法要求，人們引入云計(jì)算的概念。云計(jì)算就是對(duì)數(shù)據(jù)的“深加工”，以便將數(shù)據(jù)的更多信息挖掘出來。

天空中的云，人們抬頭就能看到它、共享它；互聯(lián)網(wǎng)中的“云”，是一種共享機(jī)制的平臺(tái)，通過對(duì)資源的整合管理，可讓人們隨時(shí)取用想要的資源，并且可擴(kuò)展。

“云”概念的出現(xiàn)，打破了物理空間的界限，開始讓互聯(lián)網(wǎng)慢慢走向虛擬化。例如，使用“云網(wǎng)盤”時(shí)，不再需要U盤或硬盤，只要網(wǎng)絡(luò)正常，則可隨時(shí)登錄網(wǎng)盤下載或上傳文件；通過云端部署，企業(yè)不再需要實(shí)體機(jī)房來處理數(shù)據(jù)（出于安全性和數(shù)據(jù)體量的考慮，有些企業(yè)也會(huì)選擇本地部署），突破了物理空間的限制，降低了技術(shù)投入成本。

“云”讓人們對(duì)數(shù)據(jù)的使用越來越方便。就像用水時(shí)，只需打開水龍頭或購(gòu)買礦泉水即可，并不需要參與采水、鋪設(shè)運(yùn)輸管道、過濾處理等過程?！霸啤钡幕具壿嬍前葱枋褂茫葱枰嗌偃∮枚嗌?，不必考慮儲(chǔ)備和維護(hù)。

云計(jì)算是在“云”的基礎(chǔ)上發(fā)展出的計(jì)算方式，可在幾秒內(nèi)完成對(duì)大量數(shù)據(jù)的處理，即通過分布式計(jì)算，將海量數(shù)據(jù)分解成細(xì)分?jǐn)?shù)據(jù)，對(duì)細(xì)分?jǐn)?shù)據(jù)分別進(jìn)行計(jì)算后，再將結(jié)果合并。企業(yè)通過在不同地理空間設(shè)置云計(jì)算中心，不僅可大大提高計(jì)算能力和處理速度，而且可在出現(xiàn)突發(fā)狀況時(shí)，保證數(shù)據(jù)的安全性和穩(wěn)定性。隨著云計(jì)算的普及，其不再是高不可攀的前沿技術(shù)，而是搖身一變成為數(shù)據(jù)系統(tǒng)中的基礎(chǔ)設(shè)施。

云計(jì)算是數(shù)據(jù)爆發(fā)及IDC基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)步的必然結(jié)果。

新一代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不再是單一技術(shù)，常常需要與其他底層技術(shù)融合，并根植在應(yīng)用場(chǎng)景之中，創(chuàng)造出新的互聯(lián)網(wǎng)業(yè)態(tài)。例如，微信起初只是一個(gè)即時(shí)通信工具，但隨著其功能的不斷完善，生活中的各種細(xì)節(jié)逐步滲入其中。這就是業(yè)態(tài)的融合和創(chuàng)新。這些具體的細(xì)節(jié)潛移默化地改變了人們的生活習(xí)慣。

技術(shù)的融合在云計(jì)算領(lǐng)域也是如此：

● 隨著通信技術(shù)越來越發(fā)達(dá)，“5G+云+人工智能”迸發(fā)出新的火花，產(chǎn)生了智能制造、智慧城市、智慧醫(yī)療等新興產(chǎn)業(yè)。

● 云計(jì)算與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)結(jié)合，讓傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)“老樹發(fā)新芽”。例如，云之稻項(xiàng)目將水稻基因型分析技術(shù)與大數(shù)據(jù)分析技術(shù)結(jié)合，無償向全球提供超過3000份水稻基因組的項(xiàng)目成果，并創(chuàng)建“水稻功能基因組和育種信息數(shù)據(jù)庫(kù)”，為基礎(chǔ)性研究提供了難得的參考材料。