在具身智能中,世界模型(World Model) 是智能體對物理環境的內在“認知地圖”,它通過學習環境的動態規律(如物體運動、物理交互、因果關系等),實現對未來狀態的預測、對過去狀態的反推,以及對未觀測狀態的補全。其核心價值在于:讓智能體無需頻繁與真實環境交互,就能在“虛擬腦內”模擬可能的動作后果,從而降低試錯成本、提升決策效率——這類似于人類“三思而后行”的認知機制。
一、世界模型的核心技術路線
根據建模方式、預測目標和與具身系統的耦合方式,世界模型的技術路線可分為三大類:
1. 按“表征形式”劃分
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符號主義世界模型
基于規則和邏輯構建結構化表征(如物體屬性、空間關系、因果鏈),典型如早期SHRDLU系統(通過符號描述積木世界)。- 優勢:可解釋性強,適合簡單規則場景(如棋盤游戲、結構化工業裝配)。
- 局限:泛化能力弱,難以處理非結構化環境(如家庭場景中隨機擺放的物品)。
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連接主義世界模型
基于神經網絡學習高維連續表征,直接從傳感器數據(視覺、觸覺、力覺等)中提取環境動態規律。- 典型代表:D