DOI: https://doi.org/10.1007/s10462-023-10641-x
تاريخ النشر: 2024-02-05
المؤلف: Mona Soliman وآخرون
الموضوع الرئيسي: تطبيقات وتأثيرات الواقع الافتراضي
نظرة عامة
تقدم هذه القسم نظرة عامة على الميتافيرس، وهو مساحة واقع افتراضي متنامية حيث يتفاعل المستخدمون مع بعضهم البعض ومع الكيانات الرقمية. ويؤكد على الدور المحوري للذكاء الاصطناعي (AI) في تعزيز الميتافيرس من خلال دمجه مع تقنيات ناشئة مختلفة، بما في ذلك إنترنت الأشياء، والبلوك تشين، ومعالجة اللغة الطبيعية، وأشكال مختلفة من الواقع (الافتراضي، المعزز، المختلط، والموسع). يبرز البحث ميزتين رئيسيتين للذكاء الاصطناعي في هذا السياق: القدرة على تخصيص تجارب شخصية للمستخدمين بناءً على سلوكياتهم وتفضيلاتهم، وأتمتة المهام المتكررة، مما يسمح بتركيز أكبر على الأنشطة المعقدة والإبداعية.
ومع ذلك، فإن دمج الذكاء الاصطناعي في الميتافيرس يقدم أيضًا تحديات كبيرة، لا سيما فيما يتعلق بخصوصية المستخدم وإمكانية التحيز والتمييز. يؤكد البحث على أهمية معالجة هذه الاعتبارات الأخلاقية مع تطور الميتافيرس. من خلال إجراء مسح شامل لدور الذكاء الاصطناعي جنبًا إلى جنب مع تقنيات أخرى، يهدف المؤلفون إلى تزويد المطورين والباحثين بالمعرفة اللازمة للتنقل في تعقيدات هذه البيئة الافتراضية الجديدة بشكل فعال.
مقدمة
تم تقديم مصطلح “الميتافيرس”، وهو مزيج من “ميتا” (ما وراء) و”فيرس” (كون)، لأول مرة من قبل نيل ستيفنسون في روايته عام 1992 *Snow Crash*، التي صورت واقعًا افتراضيًا حيث يتفاعل المستخدمون من خلال أفاتار رقمية. اكتسب هذا المفهوم شهرة جديدة في أكتوبر 2021 عندما أعلن مارك زوكربيرغ عن إعادة تسمية فيسبوك إلى ميتا، مؤكدًا التزام الشركة بتطوير الميتافيرس. أثار هذا التحول اهتمامًا كبيرًا في إمكانية الميتافيرس للمساهمة في أهداف التنمية المستدامة، مما جذب انتباه كل من القطاعات الأكاديمية والصناعية.
يتم تصور الميتافيرس كشبكة دائمة من عوالم افتراضية ثلاثية الأبعاد تسهل التفاعلات الغامرة، مما يحول التجارب عبر الإنترنت ويؤثر على العالم المادي. من المتوقع أن disrupt هذا التطور، الذي كان محدودًا سابقًا بالخيال العلمي والألعاب، العديد من الصناعات، بما في ذلك المالية والرعاية الصحية والتعليم والمنتجات الاستهلاكية. جنبًا إلى جنب مع الميتافيرس، يتقدم الذكاء الاصطناعي (AI) أيضًا بسرعة، مما يمكّن الآلات من أداء المهام التي تتطلب عادةً الذكاء البشري، مثل التعرف على الكلام، وتحليل الصور، واتخاذ القرارات. معًا، من المقرر أن تعيد هذه التقنيات تعريف كيفية عيش الأفراد وعملهم وتفاعلهم مع بعضهم البعض.
الطرق
في هذا القسم، يوضح المؤلفون منهجيتهم المنهجية لتحليل دور الذكاء الاصطناعي (AI) في تطبيقات الميتافيرس والتحديات المرتبطة بها. شملت البحث مراجعة أدبية شاملة عبر عدة قواعد بيانات أكاديمية، بما في ذلك IEEE Xplore، مكتبة ACM الرقمية، ScienceDirect، Springer Nature، وGoogle Scholar. تم صياغة استفسارات البحث بعناية باستخدام مصطلحات رئيسية مثل “الذكاء الاصطناعي في الميتافيرس”، “الذكاء الاصطناعي والميتافيرس”، و”تطبيقات الذكاء الاصطناعي في الواقع الافتراضي”، مما أسفر عن تحديد حوالي 159 ورقة ذات صلة.
لضمان نزاهة التحليل، نفذ المؤلفون عملية فحص صارمة لاستبعاد الدراسات غير ذات الصلة أو المكررة، مع التركيز بشكل خاص على الأوراق التي تناولت تقنيات الذكاء الاصطناعي ضمن سياق الميتافيرس. تم تعريف معايير الإدراج بدقة، وتم إجراء الفحص بشكل مستقل من قبل عدة باحثين لتعزيز الموضوعية وتقليل التحيز. تم حل التباينات في اختيار الأوراق من خلال مناقشات الفريق، مما يعزز موثوقية النتائج. تهدف هذه المنهجية إلى تقديم نظرة شاملة على المشهد البحثي الحالي فيما يتعلق بدور الذكاء الاصطناعي في تطبيقات الميتافيرس والتحديات.
المناقشة
تسلط قسم المناقشة في الورقة الضوء على التقاطع المتنامي بين الذكاء الاصطناعي (AI) والميتافيرس، مع التأكيد على التطبيقات المحتملة للذكاء الاصطناعي في تحسين تجارب المستخدمين، والوصول، والأمان، وتحليل البيانات ضمن البيئات الافتراضية. تكشف التحليلات عن زيادة كبيرة في المنشورات المتعلقة بالذكاء الاصطناعي في الميتافيرس منذ عام 2021، مع إجمالي 217 منشورًا على مدار السنوات الثلاث الماضية. المجالات الرئيسية التي تساهم في هذا البحث هي الهندسة، والهندسة الكهربائية والإلكترونية، وعلوم الكمبيوتر، لا سيما في الذكاء الاصطناعي. تشمل التوصيات للبحث المستقبلي تعزيز التعاون بين التخصصات، والتركيز على دمج تقنيات الذكاء الاصطناعي في الميتافيرس، والتأكيد على التطبيقات العملية بالتعاون مع الصناعة.
توضح الورقة أيضًا الدور الحاسم لتقنيات الذكاء الاصطناعي، مثل رؤية الكمبيوتر ومعالجة اللغة الطبيعية (NLP)، في إنشاء تجارب غامرة في الميتافيرس. يمكن للذكاء الاصطناعي تسهيل إنشاء محتوى مخصص، وتعزيز ميزات الوصول للمستخدمين ذوي الإعاقة، وتحسين تدابير الأمان من خلال أنظمة ذكية. يعد دمج الذكاء الاصطناعي مع تقنيات أخرى مثل الواقع الافتراضي (VR)، والواقع المعزز (AR)، وإنترنت الأشياء (IoT) أمرًا ضروريًا للتنقل في تعقيدات الميتافيرس ومعالجة كميات البيانات الكبيرة الناتجة. يهدف الاستطلاع إلى تقديم فهم شامل لهذه التكاملات ويحدد الاتجاهات المستقبلية للبحث، مع التأكيد على الحاجة إلى ابتكارات يمكن أن تعزز قدرات الميتافيرس وتفاعل المستخدمين بشكل أكبر.
DOI: https://doi.org/10.1007/s10462-023-10641-x
Publication Date: 2024-02-05
Author(s): Mona Soliman et al.
Primary Topic: Virtual Reality Applications and Impacts
Overview
The section provides an overview of the Metaverse, a burgeoning virtual reality space where users engage with one another and digital entities. It emphasizes the pivotal role of Artificial Intelligence (AI) in enhancing the Metaverse by integrating it with various emerging technologies, including the Internet of Things, blockchain, Natural Language Processing, and different forms of reality (virtual, augmented, mixed, and extended). The paper highlights two primary advantages of AI in this context: the ability to tailor personalized experiences for users based on their behaviors and preferences, and the automation of repetitive tasks, which allows for greater focus on complex and creative activities.
However, the integration of AI in the Metaverse also presents significant challenges, particularly concerning user privacy and the potential for bias and discrimination. The paper underscores the importance of addressing these ethical considerations as the Metaverse evolves. By conducting a comprehensive survey of AI’s role alongside other technologies, the authors aim to equip developers and researchers with the knowledge necessary to navigate the complexities of this new virtual landscape effectively.
Introduction
The term “Metaverse,” a combination of “meta” (beyond) and “verse” (universe), was first introduced by Neil Stephenson in his 1992 novel *Snow Crash*, which depicted a virtual reality where users interact through digital avatars. This concept gained renewed prominence in October 2021 when Mark Zuckerberg announced Facebook’s rebranding to Meta, emphasizing the company’s commitment to developing the Metaverse. This shift has sparked significant interest in the Metaverse’s potential to contribute to sustainable development goals, attracting attention from both academic and industrial sectors.
The Metaverse is envisioned as a persistent network of 3D virtual worlds that facilitate immersive interactions, ultimately transforming online experiences and influencing the physical world. This evolution, previously limited to science fiction and gaming, is expected to disrupt various industries, including finance, healthcare, education, and consumer products. Alongside the Metaverse, Artificial Intelligence (AI) is also rapidly advancing, enabling machines to perform tasks that typically require human intelligence, such as speech recognition, image analysis, and decision-making. Together, these technologies are set to redefine how individuals live, work, and engage with one another.
Methods
In this section, the authors outline their systematic methodology for analyzing the role of artificial intelligence (AI) in Metaverse applications and the associated challenges. The research involved a comprehensive literature review across several academic databases, including IEEE Xplore, ACM Digital Library, ScienceDirect, Springer Nature, and Google Scholar. The search queries were meticulously crafted using key terms such as “AI in Metaverse,” “artificial intelligence and Metaverse,” and “AI applications in virtual reality,” resulting in the identification of approximately 159 relevant papers.
To ensure the integrity of the analysis, the authors implemented a rigorous screening process to eliminate irrelevant or duplicate studies, focusing specifically on papers that addressed AI technologies within the Metaverse context. The inclusion criteria were strictly defined, and the screening was conducted independently by multiple researchers to enhance objectivity and reduce bias. Discrepancies in paper selection were resolved through team discussions, reinforcing the reliability of the findings. This methodological approach aims to provide a thorough overview of the current research landscape regarding AI’s role in Metaverse applications and challenges.
Discussion
The discussion section of the paper highlights the burgeoning intersection of Artificial Intelligence (AI) and the Metaverse, emphasizing the potential applications of AI in enhancing user experiences, accessibility, security, and data analysis within virtual environments. The analysis reveals a significant increase in publications related to AI in the Metaverse since 2021, with a total of 217 publications over the past three years. The predominant fields contributing to this research are Engineering, Electrical and Electronic Engineering, and Computer Science, particularly in Artificial Intelligence. Recommendations for future research include fostering interdisciplinary collaboration, focusing on the integration of AI technologies into the Metaverse, and emphasizing practical implementations in partnership with industry.
The paper further outlines the critical role of AI technologies, such as Computer Vision and Natural Language Processing (NLP), in creating immersive experiences in the Metaverse. AI can facilitate personalized content generation, enhance accessibility features for users with disabilities, and improve security measures through intelligent systems. The integration of AI with other technologies like Virtual Reality (VR), Augmented Reality (AR), and the Internet of Things (IoT) is essential for navigating the complexities of the Metaverse and processing the vast amounts of data generated. The survey aims to provide a comprehensive understanding of these integrations and outlines future directions for research, emphasizing the need for innovations that can further enhance the Metaverse’s capabilities and user engagement.