学者观察 | 元计算、人工智能和Web 3.0——山东大学教授成秀珍

导语

成秀珍教授提出元计算是在开放的零信任环境下整合算力资源打通数据壁垒构建自进化智能的新质生产力技术，是一种新计算范式；区块链是Web3.0的核心技术之一，有助于保障开放零信任环境下，用户、设备和服务间去中心化数据流通的安全和可信。区块链、元计算和人工智能等技术可以有效解决Web3.0面临的挑战，加速其未来发展。

我们通常理解，Web1.0是2004年之前用户有只读权限的中心化互联网；Web2.0是用户拥有可写权限的中心化互联网，用户对数据没有所有权；Web3.0目前处在探索阶段，用户完全拥有自己产生的内容数据，区块链是其核心技术之一。基于区块链能在零信任和开放式环境下实现多方合作，让用户将数据所有权掌握在自己手里。

Web3.0并没有非常明确的定义，目前的共识是它是下一代互联网且将数据所有权还给用户。我们认为Web3.0是基于去中心化基础设施、确保数据主权和安全、智能理解用户需求的新一代互联网框架。去中心化的基础设施需要区块链和现在的整个全球网络深度融合实现可信与安全；确保数据主权与安全是要数据主权还给用户，打破数据垄断，需加强数据的安全防护和隐私保护；以用户为中心需要引进人工智能技术，智能化理解用户需求、提供个性化服务、优化用户体验。

我们看目前Web3.0的发展存在三个挑战，第一个挑战是弹性算力的支持。Web3.0的开放性和泛在性决定了它需要云边端各层级的算力资源，其中在资源受限的边端侧，构建Web3.0 基础设施亟需弹性算力支持。Web3.0的开放性不仅是指接入用户的开放性，还包括接入设备的兼容性，如人机交互、脑机接口、VR设备等；泛在性是指其应用无处不在、广泛应用，所以Web3.0需要底层算力支持，底层算力只靠云计算是不充分的，从用户的角度考虑我们就需要提供弹性算力。

第二个挑战在于可信数据的流转共享。Web3.0基础设施处在开放性和零信任的环境，数据都归用户自己所有，但是其功能交互需要数据的可信流转共享。现有区块链数量庞大且相互独立，各主体间存在数据壁垒，互操作性差、互通安全性低，有着迫切的开放零信任环境下可信数据流转共享需求。因此我们需要数据和区块链的融合（数链融合），以数为本，以链求真，从数据的产生、存储、使用到共享，甚至到最后归档或删除，整个对数据全生命周期进行管控。虽然数据主权归用户所有，但是数据的流转共享是需要和区块链挂钩的，这其中涉及所有的软硬件设备共同组成一个可信数据空间，要在数据空间中对数据进行管控

第三个挑战在于智能算法的协同创新。Web3.0的理念是以用户为中心，我们需要智能算法去更好的理解用户的需求，融合智能算法协同创新，打造Web3.0服务新模式。

“元计算”可以解决我们提出的三个调整。元计算概念是我们两年前提出来的，一句话介绍即：在开放的零信任环境下整合算力资源打通数据壁垒构建自进化智能的新质生产力技术。它是我们提出的一种新计算范式，

目前计算范式的演进大家可能都了解，从60多年前的C/S模式开始基本上是沿着三条线发展，我们把三条路线高度概括来讲一下。一条线是后端，主要是后端服务器、网格计算（网络计算由于企业介入少发展不充分）和云计算；另外一个是PC端，这个大家比较熟悉，从80年代左右的桌面计算逐步发展到2000年的对等计算，与我们生活密切相关的可能就是PC端计算；第三个是设备端，从90年代开始出现普适计算，物联网设备开始参与计算，2000年后IOT计算出现，其表现是物联网设备互联，随着物联网设备数量越来越多，采集的数据爆炸式增长，终端处理能力不足开始上云处理；2010年以后出现边缘计算概念，边缘计算实现了云边端的整合和协同，部分数据尽可能在边缘截留处理，提高数据处理的实时性和安全性。

主流的计算范式基本上每十年更新一次并在工业界留存，实现云边端融合的边缘计算并不是这个计算范式的终点，它还有很多其他的问题。

（1）现有物联网终端设备资源未被充分发掘。物联网设备其实是几十个微控制器、微处理器的算力，已经相当于一台台式机，物联网终端设备的计算能力变得越来越强，且无处不在，如果把这些设备整合起来是一个很庞大的算力；

（2）信任缺失、设备异构带来的服务间算力藩篱。设备与设备、协议与协议以及服务商之间缺少信任，需要在零信任下打破各计算资源所有方藩篱，整合所有互联网终端侧的计算能力，实现个性化资源调度与分配，提升设备利用率；

（3）缺少强容错的计算能力。我们从计算的角度一直追求结果的正确性、算法的完整性和数据的准确性，我们不去证明这个结果可信，只要算法是正确的，数据是正确的，那么结果就是正确的。

区块链是一个具有容错性、构建信任的技术，我们需要具有容错能力且能构建信任才能解决以上问题。

元计算的目标是提供弹性算力供给，在零信任下打破各计算资源所有方藩篱，整合所有互联网终端侧的计算能力，实现个性化资源调度与分配，提升设备利用率；实现数据可信流转共享，提供零信任下的可信计算环境，支持可容错的计算节点存在，拓展拜占庭容错算法的适用范围，在容错基础上实现结果可信，加固设施安全性；构建自进化智能，研发自决策自进化通用人工智能算法，打造通用大模型，构建智能化信物融合闭环，实现具身智能和社会智能；

元计算将从弹性算力、可信数据、智能算法三个维度，有效解决Web3.0面临的挑战，加速其未来的发展。

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