[論文レビュー] Metaverse: Survey, Applications, Security, and Opportunities

Jiayi Sun, Wensheng Gan+2 more|arXiv (Cornell University)|Oct 14, 2022

Impact of AI and Big Data on Business and Society被引用数 90

ひとこと要約

メタバースの定義、フレームワーク、技術、応用、セキュリティ/プライバシーの課題、そして今後の方向性を網羅した総合的な調査。

ABSTRACT

As a fusion of various emerging digital technologies, the Metaverse aims to build a virtual shared digital space. It is closely related to extended reality, digital twin, blockchain, and other technologies. Its goal is to build a digital space based on the real world, form a virtual economic system, and expand the space of human activities, which injects new vitality into the social, economic, and other fields. In this article, we make the following contributions. We first introduce the basic concepts such as the development process, definition, and characteristics of the Metaverse. After that, we analyze the overall framework and supporting technologies of the Metaverse and summarize the status of common fields. Finally, we focus on the security and privacy issues that exist in the Metaverse, and give corresponding solutions or directions. We also discuss the challenges and possible research directions of the Metaverse. We believe this comprehensive review can provide an overview of the Metaverse and research directions for some multidisciplinary studies.

研究の動機と目的

• メタバースのさまざまな定義とフレームワークを要約し、そのコアとなる特徴を特定する。
• メタバースを可能にする全体的なフレームワークとサポート技術を分析する。
• 教育、医療、スマートシティ、ビジネス、文化、製造業などの分野におけるメタバースの応用を調査する。
• メタバースにおけるセキュリティとプライバシーの脅威を論じ、それに対応する解決策と方向性を提示する。
• 課題を浮き彫りにし、学際的研究の今後の方向性を提案する。

提案手法

• 定義、フレームワーク、技術を統合するために構造化された文献調査を実施する。
• メタバースのための四層フレームワーク（インタラクション、ネットワーク、アプリケーション、そしてサポート技術）を提案し説明する。
• 複数のドメインにわたるメタバースアプリケーションを調査し分類する。
• セキュリティとプライバシーの脅威を特定し、潜在的な解決策と安全対策を検討する。
• 既存の調査と比較してギャップと本研究の独自の貢献を特定する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 文献全体でのメタバースの定義概念と特徴は何か。
• RQ2 四層フレームワークとは何か、各層を支える技術は何か。
• RQ3 教育、医療、産業、社会を横断するメタバースの主要な応用は何か。
• RQ4 メタバースにおける主要なセキュリティとプライバシーの課題は何か、既存の解決策や今後必要な解決策は何か。

主な発見

• 本研究はメタバースの定義、技術的フレームワーク、応用、セキュリティ/プライバシーの考慮事項を網羅的にレビューしている。
• 3つのコア特徴を特定している：時空間的拡張性、仮想-現実の相互作用、そして人間とコンピュータの共生。
• メタバース構築を体系化するための四層フレームワーク（インタラクション、ネットワーク、アプリケーション、サポート技術）を提示する。
• セキュリティとプライバシーの脅威を深く調査し、対応する解決策と今後の方向性を論じる。
• メタバース研究と展開を推進するための課題と学際的な研究方向のロードマップを提供する。