世界模型(World Model)

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正式开课!具身大脑和小脑算法与实战教程来啦
具身智能之心· 2025-09-15 00:04
具身智能行业概述 - 具身智能强调智能体与物理环境的交互与适应 聚焦智能体在物理世界中感知环境、理解任务、执行动作并反馈学习的能力[1] - 大脑和小脑构成具身机器人核心模块 大脑负责思考感知(语义理解和任务规划) 小脑负责执行(高精度的运动执行)[1] 产业发展动态 - 近2年具身明星团队陆续创业 成立星海图、银河通用、逐际动力等公司 推动具身本体和大小脑技术进步[3] - 华为2024年底启动"全球具身智能产业创新中心" 与乐聚机器人、大族机器人等合作建设具身智能大脑、小脑关键技术[5] - 京东自2025年5月以来连续投资智元机器人、千寻智能、逐际动力等公司 强化物流科技与家庭服务场景效率[5] - 腾讯、蚂蚁集团、小米等科技巨头通过战略投资与合作加快构建具身智能产业生态[5] - 国外Tesla/Figure AI推进工业与物流机器人应用 美国投资机构支持Wayve、Apptronik等公司落地自动驾驶与仓储机器人[5] - 国内企业以产业链投资与综合平台驱动具身智能落地 国外科技巨头侧重基础模型、模拟环境与类人机器人原型研发[5] 技术演进路径 - 第一阶段聚焦抓取位姿检测 通过点云或图像预测末端执行器姿态实现静态物体抓取 但缺乏任务上下文和动作序列建模[6] - 第二阶段进入行为克隆阶段 借助专家演示数据学习从感知到控制的端到端映射 具备模仿人类完成复杂任务能力[6] - 第三阶段2023年兴起Diffusion Policy方法 通过扩散模型生成整个动作轨迹 提升策略稳定性与泛化能力[6] - 2024年进入Vision-Language-Action模型阶段 代表工作包括OpenVLA、RT-2、PI0等 融合视觉感知、语言理解与动作生成模块[7] - VLA模型支持零样本或小样本快速泛化 实现从"感知+控制"向"感知+推理+行动"的范式跃迁[7] - 2025年探索VLA模型与强化学习、世界模型、触觉感知等模块融合 弥补"只能理解不能反馈"等局限[9] - VLA+强化学习提升机器人在长时任务中的试错能力与自我改进能力[11] - VLA+世界模型引入环境动态预测 使机器人具备"想象未来"能力 助力高效规划与决策[11] - VLA+触觉信息拓展从"看"到"看+触多模态融合"的感知边界 实现更精细安全的操作[12] 应用与人才发展 - 技术演进推动人形机器人、机械臂、四足机器人等产品落地 服务于工业、家居、餐饮、医疗康复等领域[14] - 相关产品和融资络绎不绝 岗位呈现爆发式增长 导致许多学生转入具身智能领域研究[14] - 产业界重视推动具身智能从"论文"走向"部署" 对工程能力提出更高要求[17] - 需掌握Mujoco/IsaacGym/Pybullet等平台的策略训练与仿真测试能力[17] - 需具备训练部署Diffusion Policy/VLA/力触融合VLA模型的实践能力[17] - 需实现强化学习在VLA后训练上的应用 支持机器人反馈微调[17] - 需掌握从世界建模预测→策略学习→物理执行的一体化具身智能架构[17]
3个月!搞透VLA/VLA+触觉/VLA+RL/具身世界模型等方向!
具身智能之心· 2025-08-22 00:04
具身智能技术演进 - 技术发展经历了四个阶段:从抓取位姿检测(单步决策缺乏任务上下文建模)到行为克隆(端到端模仿但泛化能力弱),再到2023年Diffusion Policy(扩散模型生成动作轨迹提升稳定性与泛化能力),最终进入2024年Vision-Language-Action模型阶段(多模态协同支持零样本泛化)[6][7] - 2025年技术探索聚焦VLA模型与强化学习、世界模型、触觉感知的融合,以弥补"只能理解不能反馈""只能关注当下不能看见未来""只能看不能触"的局限[8] - 技术演进路径体现从"低层感知->中层策略->高层理解"的能力补齐,逐步迈向通用任务和开放环境智能体时代[9] 产业生态与竞争格局 - 国内企业如华为2024年底启动"全球具身智能产业创新中心"并与乐聚机器人、大族机器人合作建设大脑与小脑关键技术;京东自2025年5月连续投资智元机器人、千寻智能、逐际动力以强化物流与家庭服务场景能力;腾讯、蚂蚁、小米等通过战略投资加快生态构建[5] - 国外企业如Tesla/Figure AI聚焦工业与物流机器人应用;美国投资机构支持Wayve、Apptronik等公司落地自动驾驶与仓储机器人[5] - 国内以产业链投资与综合平台驱动落地,国外侧重基础模型、模拟环境与类人机器人原型研发,双方进入关键竞赛阶段[5] 应用场景与商业化进展 - 技术发展推动人形机器人、机械臂、四足机器人等产品在工业、家居、餐饮、医疗康复等领域落地,相关产品和融资活动活跃[9] - 岗位需求呈现爆发式增长,吸引大量人员转入具身智能领域研究[9] 技术体系与学习框架 - 具身智能核心模块分为大脑(语义理解与任务规划)和小脑(高精度运动执行),需系统学习灵巧操作、移动操作、仿真框架、Diffusion Policy、VLA及融合技术[1][20] - 主流仿真框架包括Mujoco(生态系统架构与接口)、Isaac Gym(数据采集与可视化)、Pybullet(数据集与接口)[21] - 关键技术方法涵盖Diffusion Policy数学原理与3D点云融合、VLA模型(OpenVLA/PI0/SmolVLA架构与性能对比)、VLA+强化学习/触觉/世界模型的融合方案[21]
从“内部世界”到虚拟造物:世界模型的前世今生
经济观察报· 2025-08-21 12:29
核心观点 - Genie 3模型通过实时生成可交互的3D虚拟环境 展现了世界模型在实现通用人工智能路径上的潜力 其核心能力包括动态响应指令 保持记忆连贯性以及模拟物理规律 [4][5] - 世界模型模仿人脑构建内部世界的机制 通过表征学习 动态建模 控制规划及结果输出等环节 使AI具备预测和模拟未来场景的能力 从而在多个领域产生变革性应用 [8][9][15][16][17][18] - 尽管世界模型被视为通向AGI的可能路径 但学术界对其必要性存在分歧 主要围绕显式建模与隐式建模的效能对比 以及AGI定义差异展开争论 [28][29][30][31] 世界模型简史 - 世界模型的灵感源于对人脑内部世界构建机制的模仿 早期理论可追溯至18世纪康德的先验框架理论和20世纪皮亚杰的心理模型理论 [8][9] - 人工智能领域自创立初期便开始探索环境内部表示 20世纪80年代统计学习方法引入概率模型 但受限于高维数据计算瓶颈 1989年Dyna架构首次结合强化学习与内部世界模拟 [10][11] - 世界模型概念由施密德胡伯于1990年正式提出 但受限于当时技术条件未受关注 直至2018年其论文因深度学习革命和性能提升引发广泛关注 [11][12] - 谷歌DeepMind自2019年起持续推动世界模型发展 PlaNet模型仅用5帧预测50步后续发展 Dreamer模型引入RSSM技术提升预测性能 Genie系列在此基础上专注于交互式视频生成 [13] 世界模型的技术实现 - 表征学习环节通过VAE或自监督视觉模型将多模态输入数据压缩为机器可处理的内部语言 为模拟提供基础 [15] - 动态建模环节需准确刻画物理规律 通过嵌入物理约束或多样化数据训练避免错误关联 例如抛掷物体需涵盖羽毛与铅球不同场景 [16] - 控制与规划环节基于模型强化学习在潜变量空间进行多步规划 早期使用蒙特卡洛树搜索 PlaNet等模型实现策略与内部世界双向优化 [17] - 结果输出环节通过潜在空间渲染技术将内部表征解码为像素 效率远高于直接像素生成 支持多模态输出如音频与触觉 [18] 世界模型的应用领域 - 为具身智能提供安全训练场 AI可通过虚拟试错积累经验 显著降低现实操作成本与风险 例如机器人避障训练 [20][21] - 提升数字孪生应用效能 从被动模型升级为主动预测系统 可预警设备故障 优化流程并实现感知预测决策一体化 [21] - 推动教育与科研变革 虚拟实验室支持精确预测物理化学反应 交互式课堂增强学生探索体验 优化知识产业链 [22] - 重塑游戏娱乐行业 实时生成可玩世界与高智能NPC 提升沉浸感 未来或成为虚拟社会的基础设施 [22] 世界模型的争议与挑战 - 技术路径分歧:杨立坤等学者认为世界模型是AGI必经之路 因大语言模型缺乏物理一致性推理能力 而哈萨比斯等指出无模型方法如AlphaGo已在复杂任务中超越人类 [28][29] - 隐式建模可能性:部分学者主张通过海量数据训练隐含世界知识 例如GPT模型可推演事件逻辑 显式物理建模非唯一途径 [30] - AGI定义差异:若目标为机器模拟人类思维则需世界模型 若仅追求任务表现则可不依赖 需根据任务性质选择技术路径 [31] 伦理与社会风险 - 可能模糊真实与虚拟边界 生成内容交互性强于当前AI 易被用于诈骗或政治操纵 颠覆有图有真相时代 [24] - 成为行为操控工具 通过环境设计潜移默化影响用户选择 挑战商业诱导与意识形态渗透的防御机制 [24] - 加剧虚拟沉迷与现实疏离 智能乌托邦提供完美体验 可能削弱现实生存技能 [25] - 复制并放大现实偏见 训练数据中的歧视性内容被强化并通过互动传播 [25] - 责任归属不明确 虚拟伤害或不良策略重现时 开发者 平台与用户责任划分存治理缺口 [26]
深度解析谷歌Genie 3:“一句话,创造一个世界”
虎嗅· 2025-08-18 08:55
核心观点 - Genie 3是谷歌DeepMind发布的生成式交互环境模型 实现从被动观看内容到主动参与世界的范式转移 其核心使命是作为训练AI智能体的虚拟环境 推动通用人工智能发展 [1][2][15] 技术突破 - 实时交互性: 以720p分辨率和24 FPS速率实时生成并渲染整个世界 支持即时反馈和因果关系学习 [5] - 交互视界延长: 维持长达数分钟连贯可交互会话 支持复杂多步骤任务模拟和长远规划 [6][7] - 涌现视觉记忆: 物体和环境变化具有一致性 即使视线离开后变化依然存在 体现物体恒存性规则 [8][9][10] - 可提示世界事件: 通过文本提示实时动态改变环境 注入新元素或事件 支持反事实测试 [11] 模型能力演进 - Genie 1: 核心能力为从视频中学习生成可玩2D平台游戏 分辨率160x90 帧率10 FPS 交互视界约16秒 [14] - Genie 2: 核心能力为生成非实时3D环境 分辨率360p 交互视界约10-60秒(实践中更短) [14] - Genie 3: 核心能力为生成实时交互环境 分辨率720p 帧率24 FPS 交互视界数分钟 [14] 战略定位与行业对比 - 谷歌DeepMind战略路径: 将AI构建为训练其他AI的虚拟子宫 旨在创造自主学习和行动的机器智能 [2] - 与Sora/Runway差异: Genie 3是世界模型 用于模拟交互过程 Sora/Runway是视频模型 用于生成最终结果 [22][23] - 性能对比: Sora生成视频达1080p/20秒 视觉保真度高 Genie 3输出720p/数分钟 侧重物理一致性和逻辑连续性 [25][26][30] 核心应用场景 - AGI智能体训练: 解决机器人学和AGI研究中对海量多样化安全低成本训练数据的渴求 支持具身智能体如机器人和自动驾驶汽车模拟数百万种情景 [15][16] - 游戏产业: 理论上将游戏场景创建时间从数月缩短到几分钟 降低开发成本 但目前存在游戏手感不佳 图形错误和控制不精确等短板 [17][18] - 教育模拟: 创造高度互动沉浸式学习环境 如历史系学生走进AI生成的古罗马城邦 医学院学生练习急诊室突发状况 [19] 当前局限与发展方向 - 交互时长与稳定性: 数分钟交互视界不足 需稳定运行数小时才实用 长时间运行仍会退相干 [31] - 保真度与控制性: 存在图形伪影或扭曲 自然语言提示控制方式粗糙缺乏精确性 [31] - 技术挑战: 需解决实时生成立体图像 支持六自由度姿态追踪 保证低延迟和高刷新率以实现VR/AR结合 [32] 长期意义 - 对元宇宙: 预示动态无限广阔虚拟世界可由世界模型从无到有生成 而非手动搭建 [35] - 对AGI: 代表关键基础设施启动 类似航空时代初期的风洞 用于测试迭代和孕育未来人工智能 [35]
VLA/VLA+触觉/VLA+RL/具身世界模型等方向教程来啦!
具身智能之心· 2025-08-18 00:07
具身智能概述 - 具身智能强调智能体与物理环境的交互与适应 聚焦于感知环境 理解任务 执行动作并反馈学习的能力 [1] - 具身智能的核心模块分为大脑(语义理解与任务规划)和小脑(高精度运动执行) 类比人类神经系统结构 [1] 产业动态 - 近2年星海图 银河通用 逐际动力等明星团队从实验室走向商业化 推动本体与大小脑技术进步 [3] - 国内华为2024年启动"全球具身智能产业创新中心" 联合乐聚机器人 大族机器人攻关关键技术 [5] - 京东2025年起连续投资智元机器人 千寻智能 逐际动力 强化物流与家庭服务场景能力 [5] - 国际方面Tesla/Figure AI聚焦工业物流机器人 Wayve/Apptronik获资本支持发展自动驾驶与仓储机器人 [5] 技术演进路径 - **第一阶段**:抓取位姿检测(Grasp Pose Detection) 通过点云/图像预测末端执行器姿态 但缺乏任务上下文建模 [6] - **第二阶段**:行为克隆(Behavior Cloning) 通过专家数据学习端到端映射 存在泛化能力弱 误差累积问题 [6] - **第三阶段**:2023年Diffusion Policy引入序列建模 2024年VLA模型实现多模态协同 支持零样本泛化 [7] - **第四阶段**:2025年探索VLA与强化学习 世界模型 触觉感知融合 解决反馈 预测与触觉局限 [8] 应用与产品 - 技术演进推动人形机器人 机械臂 四足机器人在工业 家居 餐饮 医疗等场景落地 [9] - 行业岗位呈现爆发式增长 吸引大量从业者转入具身智能领域 [9] 技术体系与课程 - 课程系统梳理大脑+小脑技术路线 涵盖灵巧手 移动操作 人形机器人方法 [15] - 包含主流仿真框架配置 DP/VLA/VLA+RL/VLA+触觉等方法详解 以及世界模型下一代范式 [15] - 实践环节覆盖Sim2Real演进 IsaacGym/Mujoco仿真环境 Diffusion Policy代码实战 VLA模型训练等 [21] - 目标群体包括具身算法从业人员 研究方向学生 以及传统CV/自动驾驶转行者 [24][29]
VLA/VLA+触觉/VLA+RL/具身世界模型等!国内首个具身大脑+小脑算法实战教程
具身智能之心· 2025-08-14 06:00
具身智能技术发展 - 具身智能强调智能体与物理环境的交互与适应,聚焦感知、理解、执行和反馈学习能力,其核心模块为大脑(语义理解与任务规划)和小脑(高精度运动执行)[1] - 技术演进分为四个阶段:从抓取位姿检测(静态物体单步决策)→行为克隆(端到端模仿但泛化弱)→Diffusion Policy(扩散模型提升时序稳定性)→VLA模型(多模态协同实现零样本泛化)[6][7] - 2025年技术前沿探索VLA与强化学习、世界模型、触觉感知的融合,以解决"理解不反馈"、"关注当下不预测未来"等局限[8] 产业竞争格局 - 国内企业以产业链投资驱动:华为2024年建"全球具身智能产业创新中心"联合乐聚机器人等;京东2025年连续投资智元机器人等强化物流与家庭服务场景;腾讯/蚂蚁/小米通过战略合作布局生态[5] - 海外企业侧重基础研发:Tesla/Figure AI推进工业物流机器人;Wayve/Apptronik获资本支持发展自动驾驶与仓储机器人;中美进入关键技术竞赛阶段[5] - 明星创业团队涌现:星海图、银河通用、逐际动力等从实验室走向商业化,推动本体与大小脑技术进步[3] 应用与商业化进展 - 技术落地产品涵盖人形机器人、机械臂、四足机器人,应用于工业、家居、餐饮、医疗康复等领域,融资与岗位呈爆发式增长[9] - 工程化需求激增:产业界要求从论文转向部署,需掌握Mujoco/IsaacGym等仿真平台训练、Diffusion Policy/VLA模型部署、强化学习微调等能力[24] 技术培训市场动态 - 课程体系覆盖全技术栈:包括具身仿真框架配置、Diffusion Policy/VLA/VLA+RL算法详解、触觉融合与世界模型等前沿内容[15][20] - 实践导向设计:每个模块配备实战代码(如DP3、SmolVLA)、大作业监督,目标使学员达到1-2年从业经验水平[20][30] - 受众定位明确:面向算法从业人员、转行者及在校生,要求具备Python/Pytorch基础及3090ti以上算力[13][30]
国内首个具身大脑+小脑算法实战全栈教程
具身智能之心· 2025-08-07 02:38
具身智能概述 - 具身智能强调智能体与物理环境的交互与适应 聚焦于感知环境 理解任务 执行动作并反馈学习的能力 [1] - 大脑模块负责语义理解和任务规划 小脑模块负责高精度运动执行 构成具身机器人核心架构 [1] 产业动态 - 2024年华为启动"全球具身智能产业创新中心" 联合乐聚机器人 大族机器人等企业共建大脑 小脑关键技术 [5] - 京东2025年起连续投资智元机器人 千寻智能 逐际动力等公司 强化物流科技与家庭服务场景能力 [5] - 腾讯 蚂蚁集团 小米通过战略投资加速构建具身智能产业生态 [5] - 国外Tesla/Figure AI聚焦工业与物流机器人 Wayve Apptronik获资本支持推进自动驾驶与仓储机器人应用 [5] 技术演进路径 - **第一阶段**:抓取位姿检测技术依赖单步决策 缺乏任务上下文建模能力 [6] - **第二阶段**:行为克隆技术通过专家数据实现端到端映射 但存在泛化能力弱 误差累积缺陷 [6] - **第三阶段**:2023年Diffusion Policy采用扩散模型生成动作轨迹 提升策略稳定性与泛化能力 [6] - **第四阶段**:2024年VLA模型融合视觉 语言与动作模块 支持零样本快速泛化 实现"感知+推理+行动"范式跃迁 [7] - 2025年技术探索聚焦VLA与强化学习 世界模型 触觉感知的融合 突破环境预测与多模态感知边界 [8] 商业化应用 - 技术演进推动人形机器人 机械臂 四足机器人在工业 家居 餐饮 医疗康复领域落地 [9] - 行业岗位呈现爆发式增长 吸引大量跨领域人才转入具身智能研究 [9] 工程化挑战 - 产业界需求推动从论文向部署转型 对Mujoco IsaacGym Pybullet等仿真平台训练能力要求提升 [13] - 需解决Diffusion Policy/VLA模型训练部署 强化学习反馈微调 世界建模一体化架构等工程难题 [13] 人才能力需求 - 从业者需掌握Python/Pytorch基础 具备3090ti及以上算力设备 [17] - 核心技能覆盖仿真环境搭建 模型训练优化 触觉信息融合 世界模型应用等全栈能力 [17]
三问三解 | VLA
中国质量新闻网· 2025-05-15 07:56
自动驾驶技术演进 - 自动驾驶技术从基于规则的系统发展到端到端模型,再到视觉语言模型(VLM),目前已进入视觉语言行动模型(VLA)阶段,每一步都是人工智能实质性应用的范例 [1] - VLA(Vision-Language-Action Model)是视觉-语言-行为大模型,融合视觉、语言和行动能力,实现端到端映射,赋予模型3D空间理解、逻辑推理和行为生成能力 [2] - VLA由视觉编码器、语言编码器、跨模态融合模块和动作生成模块组成,具备多模态感知与决策、全局上下文理解和系统透明性等核心特性 [4] VLA模型的核心能力 - VLA能够基于视觉和语言信息实时感知,通过"思维链"技术构建类人逻辑,推理复杂场景下的最优驾驶决策 [4] - VLA理解长达数十秒的全局路况信息,对施工工区、潮汐车道等复杂场景尤为重要,且推理过程全程可求导,可向用户解释驾驶逻辑 [4] - VLA能够看懂导航软件运行逻辑,理解物理世界,具备语言和思维链系统,可像人类一样执行复杂动作,适应更多驾驶风格 [9] VLA与传统技术的对比 - 早期辅助驾驶采用模块化架构,感知、规划及执行系统独立,响应慢且依赖高精地图,需不断加限定规则 [5] - 端到端阶段通过大模型学习人类驾驶行为,可应对大部分泛化场景,但难以解决从未遇到或特别复杂的问题 [7] - VLM模型对复杂交通环境理解能力更强,但现有模型仅能起辅助作用 [7] VLA的发展前景 - 在海量优质数据加持下,VLA模型在绝大多数场景下接近人类驾驶水平,随着偏好数据丰富,表现逐步接近专业司机水平 [9] - VLA能够实现全自动驾驶,甚至有机会超过人类开车能力 [9] - VLA模型训练和部署面临巨大计算挑战,未来分布式训练技术和模型架构优化将提高训练效率并降低部署成本 [12] 世界模型的作用 - 世界模型通过构建虚拟环境模型模拟和预测真实交通场景,包含交通规则、道路结构和动态物体 [10] - 世界模型为VLA提供更丰富上下文信息,帮助理解复杂场景,并可用于模拟训练和安全验证 [12] - 世界模型通过模拟极端场景验证自动驾驶模型安全性和可靠性,类似摸底考试 [12]