一體兩翼：虛實融合的真諦
朱文海、唐明南、肖瑩瑩
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商品描述
筆者從企業生存之道入手，引出製造業對虛實世界融合的需求。在研究虛擬世界的源泉、虛擬現實和元宇宙技術的基礎上，創造性地提出虛實融合的“一體兩翼”模型。該模型既能完美地揭示虛實融合的本質，又可充分彰顯虛實融合世界的生命力和智能。通過對虛實世界連接的橋梁、構築虛擬世界的元件、虛實世界融合的實現方法等進行論述，系統、簡明地描繪了虛實世界融合的技術途徑。隨後，筆者對虛實融合的經典範例智能製造中的CPS進行了剖析，並為不同規模的製造企業設計了建造CPS的技術方案。最後，對智能製造系統的未來進行了構想。
目錄大綱
目錄
第1 章 企業生存才是硬道理 1
1.1 企業巨星隕落的原因：熵增定律 2
1.2 自然界中生命的啟示：自然選擇 5
1.3 企業追求的戰略目標：永續生存 10
1.4 先進製造模式的演變：累積進化 14
1.5 CPS 的提出：瓜熟蒂落 16
1.6 小結 19
第2 章 與現實世界平行的虛擬世界 21
2.1 得天獨厚的虛構能力和創造力 22
2.1.1 虛構能力 22
2.1.2 創造力 24
2.1.3 創造力與想象力、模仿力的關系 25
2.2 源自現實的虛擬世界 28
2.2.1 虛擬世界的內涵 28
2.2.2 虛擬世界的靈魂：0 和1 32
2.2.3 構建虛擬世界的語言：電腦編程語言 33
2.2.4 虛擬世界的內外部體驗 35
2.3 感知體驗虛擬世界的關鍵技術：虛擬現實技術 36
2.3.1 虛擬現實技術/ 系統概述 36
2.3.2 VR 技術的顯著特點 41
2.3.3 VR 的典型應用 42
2.3.4 VR 亟待解決的問題 47
2.3.5 增強現實/ 混合現實：VR 的重要分支 48
2.3.6 VR 的發展趨勢 51
2.4 小結 53
第3 章 元宇宙：虛實融合發展的階段產物 55
3.1 元宇宙的概念 56
3.2 元宇宙的基本特徵 60
3.3 沒有虛擬現實就沒有元宇宙 61
3.4 元宇宙的典型應用 63
3.5 元宇宙亟待解決的問題 64
3.6 元宇宙的未來 66
3.7 小結 68
第4 章 虛實世界融合的真諦 70
4.1 賽博空間 71
4.2 賽博格 77
4.3 虛擬人 79
4.4 虛擬世界與現實世界的辯證關系 82
4.5 一體兩翼：虛實融合世界的釋義 84
4.6 在猜想與試錯中前行 88
4.7 小結 92
第5 章 連通虛擬世界與現實世界的橋梁 94
5.1 虛實世界通信的媒介：數學 95
5.1.1 什麽是數學？ 95
5.1.2 微縮數學發展史 98
5.1.3 歷時數千年的偉大蛻變：抽象的數字 100
5.1.4 給想象力插上了翅膀：字母符號體系 105
5.1.5 跨入高等數學的殿堂：變量的數學 107
5.1.6 數學的特點 110
5.1.7 數學的本質 115
5.2 自然科學與工程技術問題的數學表述 118
5.3 數學算法與電腦模擬 122
5.4 閱讀欣賞：史上最美的等式（歐拉恆等式） 126
5.5 小結 128
第6 章 構築虛擬世界的元件：模型 129
6.1 模型的概念 129
6.2 虛擬環境模型 132
6.3 人造系統模型 133
6.4 人的行為模型 134
6.5 小結 135
第7 章 虛實融合世界的實現方法與過程 136
7.1 從現實到虛擬的兩次抽象 136
7.2 從系統工程走向體系工程 137
7.3 從簡單任務的管理到大型工程項目的管理 139
7.4 從單向進化到雙向協同進化 141
7.5 小結 143
第8 章 虛實融合的經典範例：智能製造中的CPS 144
8.1 CPS 是虛實融合世界的子集 145
8.2 CPS 模型的演化 147
8.3 CPS 開發與運行面臨的挑戰 149
8.4 CPS 安全的建模與模擬 153
8.5 小結 155
第9 章 構建CPS 的技術途徑 157
9.1 CPS 的架構 157
9.2 中小企業 159
9.3 大型企業 162
9.4 生態圈企業集群 165
9.5 小結 167
第10 章 未來智能製造系統的構想 169
10.1 相關技術的發展 170
10.2 未來的智能製造系統 174
10.3 小結 175
參考文獻 177
致謝 182
