李飞飞世界模型鉴别指南 权威分辨技巧
摘要
过去18个月内,超过100亿美元涌入了所谓的“世界模型”和机器人AI企业。一个值得注意的
过去18个月内,超过100亿美元涌入了所谓的“世界模型”和机器人AI企业。一个值得注意的趋势是:那些实际应用世界模型的公司所获融资规模,反而超过了专注构建世界模型本身的企业。这说明了什么?简而言之,资本更青睐“如何用”,而非“造什么”。

世界模型的热度毋庸置疑,但究竟何为世界模型?众说纷纭,反令人更加困惑。
今早,李飞飞与World Labs团队发布了一篇题为《世界模型的功能性分类》的长文。她直言不讳地指出:“世界模型”是目前AI领域最重要、同时也被滥用最严重的术语之一。上月,MoE Capital的Henry Yin和Naomi Xia也在博客中抱怨道,许多被称为“世界模型”的系统,根本算不上真正的世界模型。
在如此节点,李飞飞的文章无异于提供了一把衡量清晰度的标尺。她引入强化学习的经典框架,完整阐释了“世界模型”的定义,将看似杂乱无章的生成模型、物理模拟系统和具身智能方法,按功能划分为三类:渲染器、模拟器和规划器。
对正处在技术路线分化与资本大竞赛中的AI产业而言,这一分类不仅是技术梳理,更像是一份关于未来主导权的路线图。三个原本看似孤立的技术路径,首次被置于同一坐标系下对比。李飞飞进一步指出,这三者已经开始相互融合。“当它们的边界消失时,”她表示,“它们将共同重塑一个更宏大的命题:机器智能与物理世界之间的关系——这也是空间智能长期演进的轨迹。”
在她看来,这一演进的终点应是一个统一的世界模型:一个基础模型,既能渲染出照片级真实的画面,又能生成物理上精准的结构,还能规划行动序列,并根据不同下游需求在输出模式间自由切换。
她在文末点明核心:语言让机器能够谈论世界,而世界模型将让机器最终能够理解、想象、推理并与世界互动。隐含判断很明确:决定下一阶段AI上限的,不是模型多会“说话”,而是它多接近物理真实的“模拟能力”。
以下是原文内容编译,我们在不改变原意的前提下做了编辑。
世界不是由语言构成的
在先前的一篇文章中,我们已经论证过:空间智能是人工智能的下一个前沿,而世界模型是通往这一目标的路径。这一次,World Labs团队和我们希望更进一步:在如今被构建并称为“世界模型”的众多事物中,哪些功能性组件才真正构成了这种能力?每一部分分别用来做什么?
语言模型让机器掌握了概念、词汇和推理,这一点极为强大。但无论是虚拟世界还是真实世界,物理世界都运行在一套完全不同的底层结构上。语言模型学的是文本的统计结构,而世界模型要学的是时空的统计结构:光如何落在表面,一个花园在相机从未拍过的角度下会是什么样,物体对力会做出什么反应,以及物理定律如何起作用。
正因如此,“世界模型”成了当下AI领域最重要也最被滥用的术语。计算机视觉、机器人学、强化学习、生成式AI——这些领域都说自己在构建世界模型,但说的却是完全不同的东西。一个能生成华丽但物理上根本不可能实现的火焰视频的模型,一个即兴生成可玩游戏的模型(比如语言模型),一个忠实模拟燃烧过程的物理引擎,都会被叫作“世界模型”。
古希腊人从未就“世界由什么构成”达成一致:是火?水?还是不可分割的原子?因为“世界”从来就不是一个单一的东西。它永远只是一个替代性概念,用来指代某个思想家需要推理的整体。AI现在也面临同样的问题,而偏偏这时候,领域最需要的就是精确性。
分类之下的循环
要理清这种混乱,可以借助一个比上述所有技术都更古老的图式。强化学习教材,比如Sutton和Barto的经典著作,几十年来一直用类似的图来描述智能体如何与世界交互。这个图的正式名称是“部分可观测马尔可夫决策过程”(POMDP),而“世界模型”这个术语,最初就是从这一传统来的。
简单说,智能体——可以是人、机器人或软件系统——采取行动,这些行动会影响世界的状态。但智能体永远无法直接看到世界的完整状态,它只能接收到观测:比如落在视网膜上的光子、传感器的数据、视频帧里的像素。新的观测会引导新的行动,如此循环往复。
“状态”这个词需要解释一下,因为它在不同领域里的含义会变化。这里说的不是化学中的状态(固态、液态、气态),而是物理学和机器人学中的状态:在某一时刻,对世界正在发生的一切的完整描述——每一个物体、每一个位置、每一个速度、每一个属性。状态是世界的底层真实;原则上它是完整的,但对任何智能体来说都不可直接观察。观测是智能体对这个现实的部分视图,而行动是智能体对此做出的响应。
这个循环——从智能体到行动,到状态,再到观测,然后回到智能体——构成了现代“世界模型”这个概念的结构基础。这个短语本身出现得更早,可以追溯到1943年Kenneth Craik提出的观点:心智是通过运行现实的“小规模模型”来进行推理的。这一想法后来在1980年代末到1990年代初被引入神经网络领域。这个循环也解释了为什么今天人们会这样使用这个词:如今被称为世界模型的不同东西,其实都是这个循环的不同投影,每一种都输出其中不同的部分。
世界模型的三类功能
第一类世界模型是“渲染器”。渲染器输出的是观测——以人眼能看的像素形式呈现。它的核心指标就是视觉保真度。一个能把文本提示变成电影级航拍镜头的视频模型,就是渲染器。像Google的Genie 3或者World Labs自己的RTFM这类交互式系统也是一样,它们能在用户输入条件下实时生成画面。这类模型不具备对三维结构的显式理解。它们生成的是“看起来是什么”,而不是“实际上是什么”。所以,航拍镜头里的建筑,从上面看可能完美无瑕,但一旦你想在其中开车,这些结构就全塌了。
第二类是“模拟器”。模拟器输出的是状态——一种在几何、物理或动态上都忠实于世界的表示,人类和计算机程序都可以对其进行计算和交互。渲染器的承诺是纯视觉的,而模拟器的承诺是结构性的。它要求几何在检查下成立、物理遵循牛顿定律、动态行为符合世界在物理规律下应有的表现。模拟器同时服务两类对象:一类是人类专业人士,比如建筑师、设计师、电影制作人、游戏开发者——他们需要超越视觉合理性的精确性;另一类是计算机程序,比如强化学习智能体、机器人控制器、自动驾驶系统——它们把模拟器作为训练环境,在其中大规模与世界交互,测试那些在现实中危险、昂贵或根本不可能执行的场景。
第三类是“规划器”。规划器输出的是行动。在给定观测和目标的情况下,规划器回答智能体下一步该做什么。从某种意义上说,它是渲染器的反向过程:渲染器以行动为输入生成观测,而规划器以观测为输入生成行动,从而闭合感知—行动循环。视觉-语言-动作模型、基于模型的方法,以及新一代的“World Action Models”,都是在尝试构建规划器——也就是能在非结构化世界中决定机器人该做什么的系统。
这三类涵盖了当前实际落地的大多数系统,这种区分在实践中也很有用。但它们从根本上并不是彼此孤立的。关于世界如何运作的同一底层知识——几何、物理和动力学——支撑着它们全部。一个能从任意角度渲染杯子的模型,原则上也应该能模拟杯子被推动时会发生什么,并规划一只手去抓起它。而当下越来越多最有趣的研究,正是在有意模糊这三者之间的界限。
为什么模拟是关键?
在这三类里,模拟器获得的公众关注最少,但它却是三者中最具决定性的。这篇文章正是要讨论这种不对称性。
渲染器在商业上最成熟。大量图像或文本生成视频的产品,正在消费级和企业级市场快速扩张。Google的Nano Banana模型,已经把高质量图像生成能力带到了可能数亿用户面前。技术是真实的,市场也是真实的。然而,渲染器优化的是视觉合理性,而非物理准确性——这个上限非常重要。它们的输出很漂亮,但没法用来设计建筑,也没法用来训练机器人。
规划器最具吸引力,同时也最为初期。它与快速发展的机器人学习领域紧密相连。过去两年,这个领域展示了许多令人印象深刻的机器人演示视频。但我们需要坦诚地看这些演示的实际含义。几乎所有演示都局限在高度受控的实验室环境里,使用有限的物体集合和短任务周期。没有任何系统在现实世界部署所需的复杂性、变化性或持续时间上,得到了真正的验证。从令人惊艳的演示,到能在厨房、仓库或手术室里可靠工作的机器人之间,还有巨大的差距。尽管如此,商业投入依然巨大。一批资金雄厚的新玩家正在竞相推出通用规划系统,而最大的基础设施玩家,则在更广泛的模拟体系之上布局规划能力。一个能规划的机器人,才是一个能工作的机器人——整个行业都在争夺这个目标。
而模拟,正是连接这两者的桥梁。如果说语言是对世界的抽象,像素是对世界的投影,那么几何、物理和动力学,就是世界本身。模拟器必须在这个层面运作:这是一个结构性的骨架,从中既可以导出视觉外观(供渲染器使用),也可以导出行动结果(供规划器使用)。
一个掌握了模拟能力的模型,可以把它对世界的理解投射成供人类使用的像素,也可以投射成供具身智能体使用的行动预测。而一个只掌握渲染,或只掌握规划的模型,则做不到这两点。这背后的商业空间非常巨大。仅NVIDIA的Omniverse,就瞄准了公司估计超过一万亿美元的潜在市场——涵盖工厂、仓库、供应链和数字孪生。机器人训练、自动驾驶测试、建筑可视化、工程设计,以及药物发现等所有领域,都依赖某种形式的模拟。
该领域最困难的开放问题,也集中在这里。带有明确几何、材料属性和物理标注的三维数据,相比渲染器依赖的互联网视频,要稀缺得多。“仿真到现实”的差距仍然存在——也就是模拟中的行为与现实中的行为之间的差异。在此基础上,生成式模拟器还引入了新的风险:AI生成的几何可能看起来正确,却包含自相交或尺度错误,从而导致物理行为毫无意义。而多物理场的大规模模拟——刚体、可变形物体、流体和布料的相互作用——在计算成本上,仍比单一领域模拟要高出好几个数量级。
在World Labs,我们的Marble就是进入这个领域的第一步。它能接受多模态提示(文本、图像、视频或空间草图),生成可探索的三维环境,同时输出用于视觉探索的Gaussian splats,以及供物理引擎使用的碰撞网格。但Marble只是个开端。整个领域正在书写一条更长的轨迹——渲染、模拟与规划之间的界限,正在逐渐消融。
界限正在崩塌,接下来会发生什么?
未来还会有更多进展。当前整个领域最重要的趋势是:这三类世界模型正在开始彼此融合。一个共同的洞见是:渲染世界、模拟世界、以及在世界中行动所需的知识,本质上是相同的。沿用之前的例子——一个真正理解杯子如何放在桌面上的模型(包括它的几何、材料属性、受力响应等),应该能从任意角度渲染这个杯子,模拟推动它时会发生什么,并规划一只手去抓起它。这三类,其实是同一底层理解的三种投影。
例如,来自几个机器人实验室的最新工作已经表明,至少在概念上,一个预训练的视频渲染器,可以作为联合世界与行动预测的基础——从而在渲染器和规划器之间搭起桥梁,让同一个模型既能想象会发生什么,也能决定该做什么。World Labs的Marble,已经能从一个模型中同时输出Gaussian splats和碰撞网格,这就打破了渲染器与模拟器之间的界限。每一层都在从被动输出转向交互系统:渲染器变得可以由行动条件控制,模拟器生成的世界变得更加可控和可编辑,而规划器则从简单反应,转向更具推理能力的决策。
这个逻辑的终点,就是一个统一的世界模型:一个基础模型,既能渲染出照片级真实的画面,又能生成物理上准确的结构,还能规划行动序列,并根据下游需求,在不同输出模式之间切换。当然,挑战依然巨大。数据分布极不均衡:渲染器坐拥海量互联网视频,而模拟器和规划器却严重缺乏三维资产和机器人演示数据。对视觉美感的优化,可能会牺牲机器人或高保真模拟所需的精确性。在同一架构中调和这些矛盾,是当前世界模型研究中最核心的开放问题,也是World Labs在推进Marble的过程中,试图解决的方向。
方向已经非常清晰。从1980年代末开始,这个领域就一直在押注一个核心命题:只要拥有足够丰富的世界模型,智能体就能观察世界、构建世界、并在世界中行动。如今,这个“重大赌注”正在驱动新一代研究。它的力量,正来自正在发生的融合:三条原本独立的研究路径,各自已经支撑起数十亿美元的产业,现在开始表现得像一个整体。当它们的边界消失时,它们将共同重塑一个更宏大的东西:机器智能与其所处物理世界之间的关系——也就是空间智能的长期演进轨迹。
语言让机器能够谈论世界。而世界模型,将让机器最终能够理解、想象、推理,并与世界互动。
参考链接
https://x.com/drfeifei/status/2062247238143996275
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