感知物理世界:具身智能正在改寫AI進(jìn)化
當(dāng)AI突破虛擬邊界獲得物理世界的"身體",一場顛覆性變革正在發(fā)生。這兩年,具身智能作為人工智能(AI)領(lǐng)域的一股新興力量,正加速重構(gòu)科技競爭格局。
今年的政府工作報(bào)告明確指出,要"培育壯大新興產(chǎn)業(yè)、未來產(chǎn)業(yè)",其中強(qiáng)調(diào)將具身智能納入到未來產(chǎn)業(yè)培育體系。可以說,具身智能已上升至國家戰(zhàn)略高度。
什么是具身智能?
那么問題來了,什么是具身智能呢?
具身智能(Embodied?Intelligence)是AI與機(jī)器人學(xué)交叉的前沿領(lǐng)域,強(qiáng)調(diào)智能體通過身體與環(huán)境的動(dòng)態(tài)交互實(shí)現(xiàn)自主學(xué)習(xí)和進(jìn)化,其核心在于將感知、行動(dòng)與認(rèn)知深度融合。
簡單來說,具身智能就是一種能同時(shí)在現(xiàn)實(shí)世界和虛擬世界里學(xué)習(xí)成長的AI系統(tǒng),其核心設(shè)計(jì)由兩部分構(gòu)成,一個(gè)負(fù)責(zé)底層認(rèn)知的"大腦"(本體),和一群專門執(zhí)行任務(wù)的"手腳"(智能體)。就像人類通過不斷實(shí)踐積累經(jīng)驗(yàn),這個(gè)系統(tǒng)會(huì)在各種復(fù)雜場景中主動(dòng)感知環(huán)境、與人互動(dòng)協(xié)作,逐步進(jìn)化出解決實(shí)際問題的能力。
舉個(gè)例子,智能物流系統(tǒng),"本體"就像中央調(diào)度中心,持續(xù)學(xué)習(xí)倉庫運(yùn)作規(guī)律和交通狀況;而"智能體"就是各個(gè)配送機(jī)器人,它們根據(jù)實(shí)時(shí)情況調(diào)整路徑、避讓障礙。兩者配合,最終實(shí)現(xiàn)高效的貨物運(yùn)輸。
具身智能的發(fā)展歷程
實(shí)際上,具身智能這一概念最早可追溯到1950年,圖靈在其論文《Computing?Machinery?and?Intelligence》中首次提出,然而,由于當(dāng)時(shí)實(shí)現(xiàn)具身智能所需的諸多關(guān)鍵技術(shù),如計(jì)算機(jī)視覺、自然語言處理、機(jī)器人學(xué)等尚不成熟,這一概念被擱置了數(shù)十年。
直到1986年,布魯克斯從控制論角度出發(fā),強(qiáng)調(diào)智能是具身化(Embodied)和情境化(Contextlized)的,指出傳統(tǒng)以表征為核心的經(jīng)典?AI?進(jìn)化路徑存在錯(cuò)誤,主張通過制造基于行為的機(jī)器人來清除表征,這為具身智能的發(fā)展注入了新的活力。
進(jìn)入21世紀(jì),隨著各項(xiàng)技術(shù)的飛速發(fā)展,具身智能迎來了新的發(fā)展機(jī)遇。特別是近年來大模型的快速發(fā)展,也讓具身智能熱潮再起。
傳統(tǒng)的人工智能大多停留在數(shù)字世界,比如手機(jī)里的語音助手、推薦算法等,主要在“云端”或“屏幕”里工作,擅長處理數(shù)據(jù)、回答問題,但沒有“身體”,不能直接與現(xiàn)實(shí)世界互動(dòng)。
而具身智能涉及感知、認(rèn)知、行動(dòng)三者的高度融合,能夠感知環(huán)境、做出動(dòng)作,甚至像人一樣學(xué)習(xí)和適應(yīng)。其中,感知層是智能體與物理世界交互的?“感官系統(tǒng)”,通過多模態(tài)傳感器實(shí)時(shí)采集環(huán)境數(shù)據(jù)并構(gòu)建動(dòng)態(tài)模型。認(rèn)知層是具身智能的?“大腦”,負(fù)責(zé)處理感知數(shù)據(jù)并生成決策指令。其核心架構(gòu)包含分層決策系統(tǒng)、知識(shí)推理模塊及強(qiáng)化學(xué)習(xí)機(jī)制;行動(dòng)層是具身智能的?“執(zhí)行終端”,通過機(jī)械結(jié)構(gòu)與控制算法實(shí)現(xiàn)物理交互。
從市場需求方面看,隨著AI技術(shù)的成熟和成本下降,具身智能產(chǎn)品和服務(wù)的市場需求將持續(xù)增長。例如,在智能制造領(lǐng)域,具身智能機(jī)器人可以解決生產(chǎn)線?“最后一公里”?痛點(diǎn),實(shí)現(xiàn)個(gè)性化、定制化產(chǎn)品的組裝;在醫(yī)療服務(wù)領(lǐng)域,它們可以提供更加精準(zhǔn)的醫(yī)療輔助;在居家養(yǎng)老領(lǐng)域,能夠陪伴老人、照顧他們的生活起居;在智能安防領(lǐng)域,可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控和預(yù)警;在搶險(xiǎn)救災(zāi)領(lǐng)域,能深入危險(xiǎn)環(huán)境執(zhí)行救援任務(wù);在海洋作業(yè)領(lǐng)域,可完成復(fù)雜的水下探測(cè)和作業(yè)。
據(jù)QYResearch調(diào)研團(tuán)隊(duì)最新報(bào)告“全球具身智能機(jī)器人仿真平臺(tái)市場報(bào)告?2024?-?2030”顯示,預(yù)計(jì)2030年全球具身智能機(jī)器人仿真平臺(tái)市場規(guī)模將達(dá)到8億美元,未來幾年年復(fù)合增長率CAGR為47.7%。由此可見,具身智能正迎來前所未有的發(fā)展機(jī)遇,其技術(shù)突破與市場需求的結(jié)合將催生千億級(jí)產(chǎn)業(yè)集群,開啟智能生活新紀(jì)元。
寫在最后:
具身智能作為人工智能領(lǐng)域的新興熱點(diǎn),正處于快速發(fā)展階段,其在技術(shù)突破、市場應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)發(fā)展等方面都展現(xiàn)出了巨大的潛力。隨著國家戰(zhàn)略的支持和各界的共同努力,具身智能有望在未來為人類社會(huì)帶來更多的變革和驚喜,成為推動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步的重要力量。
可以預(yù)見的是,當(dāng)智能體真正獲得感知物理世界的能力,人類文明的進(jìn)化將邁入人機(jī)協(xié)同的新紀(jì)元。在這場關(guān)乎未來的科技競逐中,誰能率先突破具身智能的"奇點(diǎn)",誰就將掌握智能時(shí)代的主導(dǎo)權(quán)。