在具身智能中,世界模型(World Model) 是智能体对物理环境的内在“认知地图”,它通过学习环境的动态规律(如物体运动、物理交互、因果关系等),实现对未来状态的预测、对过去状态的反推,以及对未观测状态的补全。其核心价值在于:让智能体无需频繁与真实环境交互,就能在“虚拟脑内”模拟可能的动作后果,从而降低试错成本、提升决策效率——这类似于人类“三思而后行”的认知机制。
一、世界模型的核心技术路线
根据建模方式、预测目标和与具身系统的耦合方式,世界模型的技术路线可分为三大类:
1. 按“表征形式”划分
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符号主义世界模型
基于规则和逻辑构建结构化表征(如物体属性、空间关系、因果链),典型如早期SHRDLU系统(通过符号描述积木世界)。- 优势:可解释性强,适合简单规则场景(如棋盘游戏、结构化工业装配)。
- 局限:泛化能力弱,难以处理非结构化环境(如家庭场景中随机摆放的物品)。
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连接主义世界模型
基于神经网络学习高维连续表征,直接从传感器数据(视觉、触觉、力觉等)中提取环境动态规律。- 典型代表:D