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UCMT知识赋能 | 元宇宙的研究现状、热点与前沿

摘要:元宇宙是在理论与实践的双重探索中出现的重要课题。基于中国知网(CNKI)和美国Web of Science数据库,对国内外元宇宙研究进行系统回溯,使用可视化文献分析工具Citespace,对元宇宙研究情况分别进行作者共现分析、关键词共现分析,并绘制相关知识图谱,对高被引论文进行分析。从元宇宙研究的发文作者和机构来看,合作研究网络仍有待进一步形成和发展,元宇宙研究呈现出多元化和交叉化的特点,具有动态演进的总体趋势。元宇宙研究的学科体系、学术体系、话语体系仍有待建立。

引言

1992年1月,作家尼尔·斯蒂芬森(Neal Stephenson)在科幻小说《雪崩》(Snow Crash)中创造了“元宇宙”(metaverse)一词,这是一部网络朋克对当时的未来技术的探索和畅想:移动计算、虚拟现实、无线互联网、数字货币、智能手机和增强现实,小说中设想了在真实的3D建筑和其他虚拟现实环境中相遇的栩栩如生的化身。元宇宙概念由此滥觞。从那时起,《雪崩》就被视为科技领域一个十分具有先见之明的未来图景,呈现出数字世界与现实世界共享互通的宏阔画面,逐渐引起业界和学界的关注,并在今年达到了前所未有的高度。

2021年3月10日,罗布乐思(Roblox)作为“元宇宙第一股”在纽约证券交易所上市,上市当日股价暴涨54%,市值超400亿美元。2021年10月29日,脸书(Facebook)创始人马克·艾略特·扎克伯格(Mark Elliot Zuckerberg)在开发者大会上宣布,公司名将改为“Meta”(元宇宙英译为metaverse),他指出,“元宇宙是下一个科技前沿领域,就像当初我们搭建社交网络一样。”“我们希望,在未来十年内,10亿人将能接触元宇宙,成为一个承载数千亿美元的数字行业数据可视化研究现状,并为数百万创作者和开发者提供就业机会”。2021年11月1日,微软首席执行官萨提亚·纳德拉(Satya Nadella)接受《哈佛商业评论》(Harvard Business Review)专访,并表示元宇宙是微软当前最关注的话题,微软将把消费者和企业空间中的人和地点结合在一起,通过这个方式可以进行分析、获取实时见解、运行模拟等,从而优化人们在真实空间中的活动与交互方式。彭博行业研究(Bloomberg Intelligence)预测,元宇宙的市场规模或将在2030年达到2.5万亿美元数据可视化研究现状,并且很有可能持续增长。

01、文献概况

根据研究需要和实际情况,采用CiteSpace对元宇宙研究的国内外文献进行系统梳理,开展作者共现分析、关键词共现分析、高被引论文分析,并对比分析国内外研究进展情况,力争对元宇宙研究情况形成完整准确的认识和判断。

1.分析方法

信息可视化技术是近年来兴起的一个文献整理和研究的十分重要的工具。它可以将最关键、最有效的信息从海量的科学文献数据中科学地提取出来,还可以将相关研究领域的情况直观生动地呈现出来 。目前,CiteSpace、HistCite以及RefViz等是应用最广泛的信息可视化工具,这些软件在数据处理、节点控制、可视化地图显示等方面具有相似性。本文将文献计量学中常用的CiteSpace(V)作为技术工具开展研究和分析。

2.数据源描述

中国知网(CNKI)和美国Web of Science(WoS)作为国内外综合性学术资源数据库,收录包括核心期刊在内的众多学术期刊的文献资源,并能够提供完整浏览引文记录信息,在这两个数据库中进行检索能够有效保证数据的科学性和准确性。

基于中国知网数据库,选定“元宇宙”为主题构建检索式,从数据库学术期刊合集中进行检索,共得到文献82篇,剔除不相关文献10篇,得到有效文献72篇。基于WoS数据库,选定“metaverse”(元宇宙)为主题构建检索式,从数据库核心合集中进行检索,共得到文献106篇,剔除不相关文献2篇,得到有效文献104篇。以上检索均不设时间限制,最大可能包括所有相关文献,检索日期为2021年12月31日,检索情况简表如表1列示。

从发表情况看,国内该领域文献出现于2000年,山东社会科学院哲学研究所韩民青在《东岳论丛》发表《宇宙的结构、演化与人类的作用——新人择原理与人学宇宙观》,认为元宇宙是个大背景,本宇宙生长在元宇宙基础之上,但本宇宙层与元宇宙层却有质的差异,本宇宙层要比元宇宙层高一个等级。该论文被引用11次。

国外该领域文献出现于2004年IEEE集群计算与网格国际学术研讨会,肯塔基大学计算机科学系高级网络实验室Shi SL发表《沉浸式环境中的多路径服务》,指出元宇宙项目旨在开发低成本、高分辨率的沉浸式网络显示环境技术,该环境可用于分布式协作、探索3D模型、科学可视化以及其它网格相关应用。该论文被引用4次。

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注:表格由作者自行整理

3.发文量分析

增强质量、科研两种意识;注重团队建设以及对前段工作进行了总结回顾。并就进一步注重部门内部规章制度的执行;进一步抓好质量;关注员工的日常工作及生活;做好沟通渠道等几方面内容对下一阶段重点工作进行了部署。

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图1 2000—2021年国内外元宇宙领域发文量 单位:篇

02、知识图谱分析

在CiteSpace软件中,分析时间设置为2000年~2021年,节点阈值选择top50,连线强度选择cosine算法,对来自中国知网和WoS的数据分别进行作者共现分析、关键词共现分析,并绘制相关知识图谱,之后对高被引论文进行分析。

1.作者共现分析

表2列示了学者发表元宇宙相关文献数量情况。排名前三位的分别为SCHLEMMER E(11篇)、BACKES L(10篇)、AYITER E(7篇),山东省社会科学院韩民青位列第4(6篇),BARRY DM、FUKUMURA Y、KANEMATSU H、OGAWA N并列第5(4篇)。使用CiteSpace软件构建作者共现网络,设置时间间隔为1年,主题词来源设置为标题(Title)、摘要(Abstract)、作者给出的关键词(Author Keywords,DE)和数据库附加的关键词(Keywords Plus,ID),将节点类型(Node Types)设置为作者(Author),其他参数不做调整(以下研究方法同此)。运行CiteSpace软件,绘制学者发文情况图谱。作者姓名字体大小反映作者的中心性,连接反映作者之间的合作。

由图2可以看出,中国知网相关文献的作者共形成节点68个,连线34条,网络密度0.0149。作者节点之间的连线数量偏少,网络密度较低,说明尚未形成密切的合作网络。当然,图中也呈现了一些合作网络,例如清华大学新闻与传播学院沈阳、向安玲、高爽、彭影彤等在元宇宙相关领域有一定的合作。图中存在不少学者独立开展相关研究的情况。

由图3可以看出,WoS相关文献的作者共形成节点188个,连线244条,网络密度0.0139。WoS作者节点之间的连线数量虽然比中国知网的数量多,但是总量仍然偏少,网络密度也更低。说明元宇宙研究在国外也尚未形成密切的合作网络。

综合分析图2、图3反映的情况可知,元宇宙研究在国内外均尚未形成具有规模的学术合作网络,作者之间的合作相对偏少。国内学术合作网络发展程度与国外相比不存在明显差异。按照学术发展的规律,不同学者之间的合作更有助于学术创新和研究的深化,因此学者之间的合作有待进一步加强,学术合作网络有待建立。

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注:表格由作者自行整理

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图2 中国知网作者共现图谱

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图3 WoS作者共现图谱

2.关键词分析

使用CiteSpace软件构建关键词共现网络,设置时间间隔为1年,主题词来源设置为标题(Title)、摘要(Abstract)、作者给出的关键词(Author Keywords,DE)和数据库附加的关键词(Keywords Plus,ID),将节点类型(Node Types)设置为作者(Author)。运行CiteSpace软件,绘制关键词共现图谱。节点大小与关键词出现频次成正比,节点颜色深浅与关键词突现率呈正比。

由图4可以看出,中国知网相关文献的关键词共形成节点133个,连线235条,网络密度0.0268。除去元宇宙这一研究主题外,区块链、虚拟现实、在线教育等贡献频次较高,中心性也较高。

由图5可以看出,WoS相关文献的关键词共形成节点179个,连线427条,网络密度0.0268。除去元宇宙这一研究主题外,虚拟世界(virtual world)、第二人生(second life,注:美国林登实验室开发并于2003年6月推出的一款以“合作、交融和开放”为特色的大型3D模拟现实的网络游戏)、虚拟现实(virtual reality)等贡献频次较高,中心性也较高。

综合分析图4、图5反映的情况可知,国内外学者关注的元宇宙有关领域存在一定的重合,也具有一定的区别。国内外学者都比较关注虚拟现实,而国内学者更加关注与元宇宙相关的区块链技术及在线教育产业。国内外针对元宇宙的研究均尚处于起步阶段,不存在明显的发展阶段差异。

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图4 中国知网关键词共现图谱

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图5 WoS关键词共现图谱

3.高被引文分析

高被引论文是指某一学科被引用频率较高的论文,它在一定程度上是论文的学术质量和学术影响力的反映,体现出学术界对被引论文观点、方法和理念的认同程度。由对元宇宙研究高被引论文的研究能够客观反映元宇宙研究的核心理论和主要观点。本研究对元宇宙方面高被引论文进行梳理,对论文标题、作者和被引次数进行总结,表3列示了有关情况。

被引次数最多的是内布拉斯加大学Davis Alanah等(2009)在《信息系统协会杂志》发表的论文《化身、人和虚拟世界:元宇宙研究的基础》,被引用105次,论文指出元宇宙是身临其境的三维虚拟世界,元宇宙中人们以化身的身份进行互动,同时与软件进行交互,使用现实世界的象征而没有现实世界的种种限制,在这个虚拟世界中具有更丰富、更具吸引力的协作潜力,但它们的能力有待深入研究。元宇宙概念模型有五个关键因素:元宇宙本身、人/化身、元宇宙技术能力、行为和结果。

被引用次数排名第二的是纽卡斯尔大学Papagiannidis Savvas等(2008)在《技术预测与社会变革》发表的论文《在虚拟世界中赚钱:大型多人在线角色扮演游戏和元宇宙中新兴的商业机会、挑战和伦理含义》,被引用61次,论文指出大型多人在线角色扮演游戏和元宇宙中用户数量正以指数级速度增长,我们可能即将迎来一个新的发展,这一发展将与互联网本身一样重要,论文阐述了“第二人生”的商业机会和挑战,并研究由此带来的企业社会责任、道德和政策相关的影响。

被引用次数排名第三的是洛约拉马利蒙特大学Dionisio, John David N.等(2013)在《美国计算机协会计算概观》发表的论文《3D虚拟世界与元宇宙:现状和未来可能性》,被引用33次,论文认为从一组独立的虚拟世界过渡到三维虚拟世界或元宇宙的集成网络取决于四个领域的进展:沉浸式真实感、访问和身份的普遍性、互操作性和可伸缩性,还考虑了支持形成可行元宇宙的因素,如机构和大众的兴趣以及硬件性能的持续改进,以及限制实现这一目标的因素,包括计算方法的限制以及虚拟世界利益相关者和开发人员之间未实现的协作。

国内被引用最多的元宇宙研究文献在前文已经简单介绍,是韩民青(

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