在人工智能領(lǐng)域,一項被視作可能顛覆現(xiàn)有大語言模型的技術(shù)正逐漸嶄露頭角——世界模型。圖靈獎得主楊立昆指出,盡管大語言模型風(fēng)靡一時,但其在理解物理世界、擁有持久記憶、具備推理能力以及復(fù)雜規(guī)劃方面存在固有局限。而世界模型,正是為克服這些挑戰(zhàn)而生。
世界模型的概念并不陌生,它源于上世紀(jì)80至90年代的認(rèn)知科學(xué)和控制理論,旨在讓AI系統(tǒng)構(gòu)建對環(huán)境的內(nèi)部模擬,從而做出預(yù)測和決策。想象一下,一個新生兒雖視力模糊,卻能通過觸感、溫度和聲音碎片拼湊出世界的模樣。人類大腦數(shù)百萬年的進(jìn)化,讓我們能將感官信息轉(zhuǎn)化為對物理規(guī)律的理解,這正是世界模型努力的方向。
世界模型的核心,在于從數(shù)據(jù)中重構(gòu)對重力、時間等物理知識的理解。與大語言模型基于海量文本語料生成概率不同,世界模型通過分析大規(guī)?,F(xiàn)實世界視頻,推測因果關(guān)系,模擬人類嬰兒在交互學(xué)習(xí)中構(gòu)建世界認(rèn)知的過程。這一理論最初由心理學(xué)家David Rumelhart提出的心智模型所啟發(fā),強(qiáng)調(diào)智能體需對環(huán)境形成抽象表征。
從理論構(gòu)想到技術(shù)落地,世界模型經(jīng)歷了漫長的發(fā)展。2000年至2010年間,隨著強(qiáng)化學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)的深入發(fā)展,學(xué)者開始嘗試用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建可訓(xùn)練的世界模型。2018年,DeepMind的《World Models》論文成為里程碑,首次采用“VAE+RNN+控制器”架構(gòu),構(gòu)建可預(yù)測環(huán)境的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型,使AI具備了顱內(nèi)推演能力,大大降低了試錯成本。
近年來,借助Transformer架構(gòu)和多模態(tài)學(xué)習(xí)技術(shù),世界模型的應(yīng)用范圍從單一模態(tài)擴(kuò)展到跨模態(tài)仿真,從2D走向3D。谷歌、騰訊等企業(yè)通過世界模型生成逼真的游戲場景,特斯拉用其預(yù)測車輛軌跡,DeepMind則用于預(yù)測全球天氣。世界模型不僅在游戲中大放異彩,更在工業(yè)場景和基礎(chǔ)研究領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大潛力。
在工業(yè)場景中,世界模型被用于模擬各種可能出現(xiàn)的復(fù)雜故障場景,幫助機(jī)器人預(yù)演動作,減少實體測試依賴。例如,波士頓動力在虛擬環(huán)境中預(yù)演機(jī)器人摔倒恢復(fù)等動作,特斯拉整合游戲引擎仿真技術(shù)訓(xùn)練自動駕駛系統(tǒng)。在基礎(chǔ)研究領(lǐng)域,DeepMind的GraphCast利用世界模型處理百萬級網(wǎng)格氣象變量,預(yù)測天氣能力遠(yuǎn)超傳統(tǒng)數(shù)值模擬。
世界模型之所以顯得不可替代,是因為它讓AI真正從模仿表征走向感知本質(zhì)。通過構(gòu)建內(nèi)部虛擬環(huán)境,理解物理、碰撞等現(xiàn)實規(guī)律,世界模型能夠像人類一樣通過想象預(yù)演行動后果,具備因果預(yù)測和反事實推理能力。這種能力使AI在數(shù)據(jù)稀缺時仍能有效決策,減少對海量標(biāo)注數(shù)據(jù)的依賴。
然而,世界模型的發(fā)展并非一帆風(fēng)順。算力需求巨大、存在“幻覺”問題、泛化能力需平衡模型復(fù)雜度與跨場景適應(yīng)性、多模態(tài)數(shù)據(jù)規(guī)模有限且需深度標(biāo)注等挑戰(zhàn)仍待解決。盡管如此,世界模型作為深度學(xué)習(xí)之外的探索道路,為AI的發(fā)展提供了更多可能性。
與大語言模型相比,世界模型更像是在建模環(huán)境里身經(jīng)百戰(zhàn)的武將,憑借直覺和經(jīng)驗預(yù)判對手出招。盡管目前仍處于幼年期,但世界模型所展現(xiàn)出的潛力,無疑為AI的未來開辟了新的道路。在多點發(fā)力、協(xié)同并進(jìn)的發(fā)展策略下,AI的成長將更加多元且充滿希望。