标题：mirror worlds
百科名片
  
Mirror worlds译为镜像世界，是一种通过聚合物理和数字空间来增强对现实世界描述的形式。[1]它试图通过地理的方法来映射现实世界的结构，以提供一个模拟人类活动环境和活动方式的实用软件模型。[2]
简介
1.1概念的提出1991年耶鲁大学计算机科学教授戴维·杰勒恩特在其出版的图书《镜像世界：或者当软件将整个宇宙装进鞋盒里的那天，将会发生什么？意味着什么？》中首次提出了镜像世界的概念。他在书中描述到，镜像世界是将一些巨大的结构性的运动的真实生活，像镜像图景一样嵌入到电脑中，通过它你能看到和理解这个世界的全貌。[3]
他在书中预测到，在十年之内，科学家将广泛部署能捕获到大量有关特定现实的数据的计算机，并且能提供一个不断更新的模型。镜像世界就像是一个高科技的巫毒娃娃，人们通过和计算机上数字图像的交互，实现和现实的交互。它的出现也将彻底改变计算机的使用，让计算机从一个普通的随身工具，变成一个水晶球，允许你从中更生动的，更深刻的来洞察这个世界。届时，我们通过有这种新技术获得的洞察力和远见，能更好的掌控我们所生活的世界。[4]
戴维·杰勒恩特曾提到，人们最关心、最感兴趣的，始终是自己，在真实的世界里，而不是一个虚构的，或者假装的世界，因此他认为互联网的终极形态就是“镜像世界”——物理世界的虚拟映射，就像一个小镇倒映在平静的湖面上，但对不同的观者，它夹杂了每个人不同的生命体验，倒影中包含了你的真实生活中的社会、机构和家庭结构。
然而构建镜像世界将面临极大的困难，例如溪流和河水的数据需要每时每刻的不断更新，成千上万的计算机必须平行的进行数据信息的处理，将这些信息合并还需要更复杂的新形式软件。[5]对此戴维·杰勒恩特教授在书中不仅仅是推测这种神奇的新软件将如何被使用，他还在书中像读者展示了这种新软件要如何实现，并详尽的解释了如何用已有的技术手段来构建一个镜像世界。[6]
不幸的是，《镜像世界》出版两年后，杰勒恩特教授收到炸弹杀手西奥多·卡辛斯基寄出的一个邮件炸弹，他的右手和右眼在爆炸中受到永久性的损伤。卡辛斯基在上世纪90年代名头极响，他是一个数学家，毕业于哈佛大学，他给美国好几位著名的科学家都寄了邮件炸弹，理由是他们纵容机器破坏人类的自主独立性。1.2作者介绍1.2.1基本信息
英文名：David Gelernter  
中文译名：戴维·杰勒恩特（又或大卫·加伦特）
出生年： 1955年
国籍：美国
身份：耶鲁大学计算机教授、电脑科学家
1.2.2大事记
1972年毕业于耶鲁大学
1982年获纽约州立大学博士学位
1982年起任教于耶鲁大学，研究重点为并行处理程序设计（Parallel Programming）及人工智能（artificial intelligence）
1.2.3发表的著作
·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.

内容
2.1镜像世界的维度虽然以镜像世界概念为蓝本研发的技术大多局限的空间层面，如Google Earth 和Microsoft VirtualEarth 等，但“镜像世界”不应只展示空间的表面信息，更重要的是逻辑架构(那些你需要打交道的社会机构)。
在戴维·杰勒恩特的构想中，镜像世界从两个维度组织人类世界生产的全部数据。一是空间维度，比如地图，每个数据都可以被映射到真实世界中某个可识别的物体，比如你想找一家当地的医院看病，可以先在这个镜像世界中找到这家医院的建筑、调取关于医院的任何信息、医生和病人的数量，年度预算、去年有多少病人死在手术室等等。另一个是时间维度：医院的月死亡率、年死亡率，变化记录在内。而且，新的数据不断涌入进来。通过数据，你不仅能回到过去，而且能预测未来。如果你正考虑搬到另外一个地方，你能看到房价实时的涨幅。2.2镜像世界的作用①.镜像世界可以帮我们更加精准地了解到这个世界每个角落的细节，不仅是空间纬度上，还包括时间维度上的。对于这个世界，你会看得更好，看得更深。一个人知识越丰富，思考的东西越多，一个人越能描述周围的世界，注意到的细节就越多。有人往窗外看，只看到“鸟”而已，但另外一个人看到的是雪鸟、山雀、啄木鸟——我正在看我的窗外呢。一个12世纪的欧洲农民，除了自己的村庄之外，对外面的世界一无所知，但他同时是一个虔诚的基督徒，他对道德和精神世界的领悟比今天大多数人更敏锐。今天，我们虽然能描绘整个世界，但这种描绘是肤浅的。镜像世界会扩大你想象力的宇宙——从1200年到2000年之间，世界的想象力膨胀了多少，你的想象力也会膨胀多少，但同时我们必然也会失去一些东西。
②.镜像世界的另一个好处是给我们一个“高处视角”（Topsight）。允许我们以前所未有的丰富细节与深度，观察和跟踪真实世界，而不是逃避。越是复杂的事情，越是需要从更高的角度来看。这不仅是出于理性的需要，更是情感的驱使。当你俯视一样东西，把某样东西放在手掌中，会获得一种满足感。当虚拟世界能提供给我们所有层面的信息排列时，我们就能从高处俯视这个世界。比如，在镜像世界的最高层，你能看到关于全世界人口、贸易、经济、物理状况的完整数据。第二层，你会看到关于某个具体国家的基础信息，比如巴基斯坦、阿富汗、印度。继续深入，你看到巴基斯坦的信息中心——政府、恐怖组织、军队、瓦其里斯坦、基地组织等。当地学校、医院，或者你所在城市的经济系统，都可以以这样的结构进行组织。我可以找到全部的细节，也可以退回一步，看看这些细节与整个系统的关系。[7]2.3镜像世界的建构镜像世界将以分布式的形式建构，个人、组织，或者城市，会各自建造它们的镜像世界，并持续地添加细节，实时的数据流会持续增加。独立镜像世界的数量会逐渐增加，最终它们会汇集到一处，组成一个全球性的镜像世界。这种结合的过程不会很简单或者很快，但它最终会发生。语义互联网会是走向镜像世界的中间步骤。
镜像世界的应用
“镜像世界”作为增强现实的一种手段，其应用主要是包括把现实世界中的物理空间和相关数据进行网络化的处理，并且将信息适时地注入依照现实构建起来的虚拟空间中，从而形成一个与现实相对应的世界。3.1技术支持目前对于“镜像世界”常用的是地理信息系统（Geographic Information System或 Geo－Information system，GIS），也被称为“地学信息系统”或“资源与环境信息系统”，它是在计算机硬、软件系统支持下，对整个或部分地球表层（包括大气层）空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。
这一系统中包含两个重要的信息类型，一个是与空间要素几何特性有关的空间数据，一个是提供空间要素信息的属性数据，通过把这两种类型的信息数据叠加在一起，就可以完成对镜像世界的建构，从而让人们能够通过这一信息系统看到一个由网络与适时数据组建起来的现实世界的“镜像”。
人们常常运用地理信息系统进行绘图、建模、信息注释、传感器信息输出、资源管理、发展规划以及为自动定位提供技术支持。
除此之外，与地理信息系统合称为“3S”系统的全球定位系统（GPS）遥感系统（RS）也可服务于“镜像世界”的建构中。通过这些信息系统的综合运用，人们可以更加全面地建立起与现实相对应的物理空间的“镜像”，还能够将在现实的物理空间中见不到的数据信息也放置在虚拟的物理空间之中，从而有助于我们更好地来观察自己所生活的这个世界。
例如人们可以运用这个系统进行环境的监管与灾害的应急处理。通过对所要监控区域地理信息数据的适时搜集，人们能够建立起一个与现实相对应的空间模型。通过对这些数据的观测，我们能够在“镜像世界”中模拟出虚拟的环境来，从而对相应的问题进行监控。同样，当发生灾害是，我们也可以利用这套建构的环境来模拟灾害的变化并对相关救援情况进行综合评估。
在这一整套的应用过程中，我们需要利用全球定位系统（GPS）来将现实世界中各个事物的相对位置表现在镜像世界中，同时运用遥感技术等来提供真实的物理景象。这通常是由安装在卫星、航天器等移动平台上的包括摄像机、激光雷达和数字扫描仪等来完成。通过这些技术的综合运用，地理信息技术就可以完成对数据的采集。接下来，人们就可以通过这些采集到的信息完成数据的转换与模型的建构，最终实现对空间信息的分析。3.2数字地球“镜像世界”的建构由于互联网与地理信息系统的结合而变得更加广泛，对人们的生活也起着越来越多的知道作用。
目前，互联网上已经出现了许多万维网地理信息系统应用实例，如数字地球网站提供网络地理信息系统在土地、环保、农业、人口统计等领域的应用实例。网络地理信息技术应用范围非常广泛，可以应用于农业、林业、水利、地矿、交通、通讯、新闻媒体、城市建设、教育、资源（土地、森林、水、矿物、海洋等）、环境、人口、海洋以及军事等几十个领域, 如旅游、统计分析、房地产、油气管理、土地和地籍管理、水资源管理、环境监测、资源合理利用、智能交通管理、跟踪污染和疾病的传播区域、商业选址、市场调查、移动通讯、民用工程、城市管道管理、在线政府公共信息服务等。[8]
利用网络来提升“镜像世界”的应用功能，实现了为更多人服务的目标。建构数字地球来为人类生活提供知道和帮助也是目前“镜像世界”用于普通人生活的一个典型例子。
数字地球是一个无缝的覆盖全球的地球信息模型，它把分散在地球各地的从各种不同渠道获取到的信息按地球的地理坐标组织起来，既能体现出地球上各种信息（自然的、人文的、社会的）的内在有机联系，又便于按地理坐标进行检索和利用。[9]
实例：谷歌地球（Google Earth）
目前对于数字地球运用最典型也最成功的当属谷歌地球（Google Earth），而这也是最为典型的“镜像世界”。4.1形式谷歌地球通过基于网络的数字地图，将相关的地理信息覆盖在上面，不仅如此，谷歌还能将地理轮廓乃至重要的建筑都标示出来。而谷歌街景（Google Street View）则更往前发展了一步，能够将具体的建筑表现出来，形成与现实相差无几的街道景观。人们可以利用全球定位系统（GPS）等技术将地点、道路以及地点图片的链接等信息添加进去，从而形成更加丰富的信息系统。4.2工作原理及功能谷歌地球通过卫星影像与航拍数据的结合，再借助于三维的地球模型，就能够将我们生活的真实世界反映到“镜像世界”中。在谷歌地球的帮助下，我们能够前往世界上的任何一个地方，查看这些地方的地图、地形、3D建筑物等，甚至还可以去探索峡谷海洋以及外层星空等。
Google Earth的最新版本在美学范畴的改进包括更多样更美观的建筑、新的光线控制和新的环境氛围，建筑的三维渲染方法越来越高效，并且数量越来越多。
有用户认为，是美学层面的进化从根本上带动了功能上的进步，而所谓美学范畴的改进，是对Google Earth如何更准确地反映我们生活的地球、如何更好地呈现出这个似是而非的镜像世界，做出的一切改进努力。[10]
在最新的版本中，人们可以通过谷歌地球来浏览世界各地的历史影像，观察城郊扩建、冰盖消融以及海岸侵蚀等变迁。还可以进行虚拟的旅行并且进一步标注地标和录制不限形式的旅程。
从目前已有的情况来看，谷歌地球已经具有了展现全球地理信息、放大目的地图景、搜索相关地点、实时天气监测、稀有动物跟踪、提供3D地形和建筑物等功能，其浏览视角支持倾斜或旋转。由谷歌地球所建构出的“镜像世界”越来越丰富和具体，随着其功能的不断拓展，人们也越来越能够利用谷歌地球来为反观我们生活的世界，甚至获得远远超过我们直观地观察周围世界所能得到的信息。4.3谷歌地球的新拓展：Outreach图层对人类社会活动的数字化模拟——Outreach图层[10]
谷歌在全球范围内展开与各种非盈利组织和公益组织的合作，推出“谷歌地球”Outreach图层。
艾瑞克·施密特曾说，Google要用300年的时间组织全世界的信息。从这个角度出发，Google Earth是把地理作为一种滤镜，组织网络上一切具有地理元素的信息。在地理信息的框架之上，不同的人根据自己的兴趣可以添加不同的信息层，包括气候、环境、新闻、历史、文化、旅馆、酒店、犯罪数据、学校排名等等。
也是艾瑞克·施密特说的，Google Earth会彻底改变人类看待世界的眼光——前一分钟，你还在追踪一束来自外星球的光线，回到350亿年前；下一个瞬间，摆在你眼前的已经是未来被温室效应淹没之后的地球。整个地球，包括地球的历史和未来，都可以被放到显微镜下观察。
Google古罗马项目是一个时间层。其实古罗马3D游历是上世纪90年代初的老东西，但放在Google Earth上来做，感觉就完全不一样。美国的大屠杀纪念馆与Google合作创造了一个层，标出了达尔富尔地区1600个被毁灭的村庄。镜头拉近之后，你能清晰地看到那些村庄的废墟、幸存者的证词、恐怖的照片。与“灾难”的距离感瞬间被消除了。安德鲁·希尔——科罗拉多大学系统生物学系的一个研究生，创造了一个层，显示了从1996年到2006年期间禽流感从物种到物种、国家到国家的传播路线。就像每个人都可以为Google Earth创造一个新的信息层，每一个有三维建模技术的人都可以为它添加新的三维建筑。
“层”的结构使Google Earth看上去更像一个关于地球的3D维基百科，而不是一个单纯的三维地理软件。[11]
通过这样的图层功能，谷歌地球将更多关于我们这个世界的信息叠加到数字地球的体系中，从而营造了一个更为丰富的“镜像世界”。4.4镜像世界的动态化一个真正的镜像世界不是静态的，而应该实时反映真实世界的一切动态。比如一些环境科学家已经开始往Google Earth上输送实时的气候数据、污染指数等。但出于安全的考虑，实时的卫星监测很难在Google Earth上实现，即使能实现，一个完全透明的地球的确太恐怖了。
但是，镜像世界与真实世界之间的界限仍在不断被打破，最关键的原因是无线传感技术的飞速发展。在全世界范围内，摄像头、手机、传感器正被贴到一切值得监视的地方，如建筑、大桥、海轮、战场装备，以及人的身体上。Reaility Mining是MIT媒体实验室的研究者发明的新词，就是指如何理解和挖掘这些真实世界里产生的关于人的真实生活的数据。
如果在数据即时性上能够越做越好，那么以谷歌地球为代表的数字地球网站毫无疑问将我们带来一个动态化的、更加真实、更加完备的“镜像世界”，甚至超越我们在真实世界中的认识和感知。
镜像世界的未来
在未来，人们可以利用智能化的地理工具去浏览我们想去的地方，并且方便我们查找在附近的那些对逛商场、吃东西、在公园散步感兴趣的朋友或者陌生人。这也将增加我们对于现实的感知，进一步起到增强现实的功能。
同时，将“镜像世界”技术服务到我们的生活中，将会与物联网相结合，通过各种信息传感设备的综合应用以及数据的对接与适时传输，实现人类生活的高度智能化。
镜像世界的缺陷
在某些方面，镜像世界会超越真实世界的复杂度，空间和时间的维度会为信息提供语境，揭示一些隐藏的模式，帮助人们思考那些从未想过的问题。但在另外一些方面，它不可能完整反映真实世界的复杂度，最重要的例子是人的思想，每个人的精神状态只有他自己知道。我们在真实世界里的行为和对话中反映出的精神的复杂性，在镜像世界里不会也很难有同等的反映。
镜像世界与虚拟世界及增强现实之间的关系
增强现实（Augmented Reality，简称 AR），是一种实时地计算摄影机影像的位置及角度并加上相应图像的技术，这种技术的目标是在屏幕上把虚拟世界套在现实世界并进行互动。这种技术估计1990年提出。随着随身电子产品运算能力的提升，预期增强现实的用途将会越来越广。普遍的定义有两种，北卡大学Ronald Azuma认为增强现实包括三个方面的内容：将虚拟物与现实结合(Combines real and virtual)；即时互动(Interactive in real time)；三维(Registered in 3-D)。[12]相对的保罗·米尔格拉姆（Paul Milgram）和岸野文郎（Fumio Kishino）提出的现实-虚拟连续统（Milgram's Reality-VirtualityContinuum）。他们将真实环境和虚拟环境分别作为连续统的两端，位于它们中间的被称为混合实境（Mixed Reality）。其中靠近真实环境的是增强现实（Augmented Reality），靠近虚拟环境的则是扩增虚境（Augmented Virtuality）。[13]
虚拟世界是一个由互联网计算机模拟的虚拟空间，用户可以通过自己的虚拟形象（化身）栖息其中，并可以与其他虚拟形象展开互动、交往。这种栖居通常是通过二维或是三维图形体现出来的。[14]
镜像世界的概念不同于虚拟世界，虚拟世界没有和现实模型的直接联系，因此更多的被视为虚构，而镜像世界密切联系着现实，更靠近非虚构。镜像世界在一定程度上和增强现实相似，但镜像世界可以被视为数字化现实的自主表现，包含了虚拟元素和其他多种信息嵌入形式的。[15]