一體兩翼：虛實融合的真諦

第1 章 企業(yè)生存才是硬道理 1
1.1 企業(yè)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(yè)追求的戰(zhàn)略目標(biāo)：永續(xù)生存 10
1.4 先進制造模式的演變：累積進化 14
1.5 CPS 的提出：瓜熟蒂落 16
1.6 小結(jié) 19
第2 章 與現(xiàn)實世界平行的虛擬世界 21
2.1 得天獨厚的虛構(gòu)能力和創(chuàng)造力 22
2.1.1 虛構(gòu)能力 22
2.1.2 創(chuàng)造力 24
2.1.3 創(chuàng)造力與想象力、模仿力的關(guān)系 25
2.2 源自現(xiàn)實的虛擬世界 28
2.2.1 虛擬世界的內(nèi)涵 28
2.2.2 虛擬世界的靈魂：0 和1 32
2.2.3 構(gòu)建虛擬世界的語言：計算機編程語言 33
2.2.4 虛擬世界的內(nèi)外部體驗 35
2.3 感知體驗虛擬世界的關(guān)鍵技術(shù)：虛擬現(xiàn)實技術(shù) 36
2.3.1 虛擬現(xiàn)實技術(shù)/ 系統(tǒng)概述 36
2.3.2 VR 技術(shù)的顯著特點 41
2.3.3 VR 的典型應(yīng)用 42
2.3.4 VR 亟待解決的問題 47
2.3.5 增強現(xiàn)實/ 混合現(xiàn)實：VR 的重要分支 48
2.3.6 VR 的發(fā)展趨勢 51
2.4 小結(jié) 53
第3 章 元宇宙：虛實融合發(fā)展的階段產(chǎn)物 55
3.1 元宇宙的概念 56
3.2 元宇宙的基本特征 60
3.3 沒有虛擬現(xiàn)實就沒有元宇宙 61
3.4 元宇宙的典型應(yīng)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(jié) 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(xiàn)實世界的辯證關(guān)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(jié) 92
第5 章 連通虛擬世界與現(xiàn)實世界的橋梁 94
5.1 虛實世界通信的媒介：數(shù)學(xué) 95
5.1.1 什么是數(shù)學(xué)？ 95
5.1.2 微縮數(shù)學(xué)發(fā)展史 98
5.1.3 歷時數(shù)千年的偉大蛻變：抽象的數(shù)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(shù)學(xué)的殿堂：變量的數(shù)學(xué) 107
5.1.6 數(shù)學(xué)的特點 110
5.1.7 數(shù)學(xué)的本質(zhì) 115
5.2 自然科學(xué)與工程技術(shù)問題的數(shù)學(xué)表述 118
5.3 數(shù)學(xué)算法與計算機模擬 122
5.4 閱讀欣賞：史上最美的等式（歐拉恒等式） 126
5.5 小結(jié) 128
第6 章 構(gòu)筑虛擬世界的元件：模型 129
6.1 模型的概念 129
6.2 虛擬環(huán)境模型 132
6.3 人造系統(tǒng)模型 133
6.4 人的行為模型 134
6.5 小結(jié) 135
第7 章 虛實融合世界的實現(xiàn)方法與過程 136
7.1 從現(xiàn)實到虛擬的兩次抽象 136
7.2 從系統(tǒng)工程走向體系工程 137
7.3 從簡單任務(wù)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(xié)同進化 141
7.5 小結(jié) 143
第8 章 虛實融合的經(jīng)典范例：智能制造中的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(fā)與運行面臨的挑戰(zhàn) 149
8.4 CPS 安全的建模與仿真 153
8.5 小結(jié) 155
第9 章 構(gòu)建CPS 的技術(shù)途徑 157
9.1 CPS 的架構(gòu) 157
9.2 中小企業(yè) 159
9.3 大型企業(yè) 162
9.4 生態(tài)圈企業(yè)集群 165
9.5 小結(jié) 167
第10 章 未來智能制造系統(tǒng)的構(gòu)想 169
10.1 相關(guān)技術(shù)的發(fā)展 170
10.2 未來的智能制造系統(tǒng) 174
10.3 小結(jié) 175
參考文獻 177
致謝 182