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何為“具身智能”

王志闖

2025年03月19日08:46    來源:學習時報

在今年全國兩會期間,“具身智能”首次被寫入政府工作報告,並作為未來產業的重要組成部分,標志其正式進入國家戰略規劃。那麼何為“具身智能”呢?具身智能是指智能體(如機器人、無人機、智能汽車等)通過物理實體與環境實時交互,實現感知、認知、決策和行動一體化。其核心理念顛覆了傳統人工智能的“離身性”局限,強調智能的本質必須通過身體與環境的動態互動來塑造和體現。

具身智能的起源可追溯至20世紀中葉,計算機科學之父艾倫 圖靈在《計算機器與智能》中首次提出“機器能否思考?”的哲學命題,預示了智能體通過物理交互實現認知的可能性。然而,受限於當時的技術——低精度傳感器、有限計算能力及欠缺的算法理論,這一構想在隨后數十年裡未能取得突破,直到認知科學與機器人學的發展才使其重獲生機。1986年,機器人學家羅德尼 布魯克斯提出“包容式架構”,摒棄傳統人工智能對符號推理的依賴,主張智能應由身體與環境的實時交互自然涌現,確立了“感知—行動”閉環系統的可行性,成為具身智能的奠基性理念,並認為“真正的智能無法脫離身體存在,具身化是人工智能走向通用化的必經之路”。進入21世紀,人形機器人的突破進一步推動了具身智能的發展。

近年來,技術融合浪潮為具身智能注入了強大動能。計算機視覺、激光雷達與深度相機實現了毫米級環境感知,而深度強化學習則使智能體在仿真環境中通過數萬億次試錯來優化策略。例如,英偉達(NVIDIA)的IsaacGym平台支持百萬智能體並行訓練,加速了這一過程。OpenAI的Dactyl機械臂憑借觸覺反饋成功復原魔方,展示了具身智能在精細操作方面的潛力。PaLM-E多模態大模型更是將語言理解與機器人控制相結合,推動具身智能進入了語義交互的新紀元。

如今,具身智能已從理論研究階段邁向實際應用,開啟了人機深度協同的新紀元。其被納入國家戰略布局,標志著我國人工智能發展進入了以物理交互為核心的新階段。這一轉變不僅突破了數據驅動的虛擬智能局限,還促使智能體通過與環境的交互構建自主認知體系。其技術架構依托多學科交叉創新,形成了“感知—決策—執行—協同”的全棧能力鏈。其中,多模態感知技術構筑了物理交互的基石,通過融合視覺、觸覺、力覺等傳感器的時空數據,實現對三維環境的毫米級建模。工業機器人結合激光雷達與觸覺反饋系統,展示了多源感知信息的協同優勢。強化學習與自適應控制技術的應用,則打破了程序化指令的桎梏。基於億級仿真訓練平台,智能體在虛擬空間積累物理交互經驗后,可無縫遷移至真實場景。例如,汽車工廠中的柔性生產線機器人利用這些技術,能快速適應新車型的裝配需求。

具身大模型進一步增強了智能體的泛化能力。它通過參數化知識表示與跨模態對齊,支撐“一腦多機”架構,使單一智能系統可適應不同應用場景。分布式協同技術依托群體智能算法,構建了多智能體協作網絡。在智慧物流場景中,上百台自動導引車(AGV)通過動態任務分配與沖突消解算法,將倉儲分揀效率提升300%,展現了群體智能的規模效應。這些技術突破正重塑智能制造、智慧醫療等領域的生產力形態。隨著通信網絡、神經擬態芯片等底層技術的演進,具身智能將加速突破跨場景遷移瓶頸,引領我國人工智能向自主智能新紀元邁進。

具身智能作為人工智能領域的前沿方向,正從技術驗証邁向實際應用,並深度融入各類實體場景,展現出廣闊的產業革新潛力。其核心優勢在於智能體通過感知、決策、執行的閉環系統,實現對現實世界的自主交互,使人工智能從虛擬推理邁向物理操作,從而推動各行業的智能化升級。隨著技術進步和成本降低,具身智能將不再局限於高精尖工業應用,而是向消費市場普及,逐步融入人們的日常生活,成為生產力提升的重要工具,也成為人們的智能伙伴。無論是在家庭、辦公場景,還是在戶外環境,具身智能都將憑借更強的環境適應能力和交互體驗,提升生活品質,形成龐大的市場空間。

未來,具身智能將在智能制造、智慧城市、醫療養老、服務業、教育娛樂、消費終端等多個領域發揮關鍵作用。在智能制造中,具身機器人能夠自主適應復雜生產環境,實現柔性制造,提高生產效率﹔智慧城市則借助智能無人機、自動駕駛系統、智能安防等技術,提升城市管理水平,優化公共服務﹔在醫療養老領域,具身智能可用於康復輔助、遠程手術、智能護理,減輕醫護人員負擔,提高老齡化社會的健康保障能力。此外,智能客服、家用機器人、教育助手等具身智能產品,也將逐步走入日常生活,為人們提供更加便捷的服務。

政策支持與技術創新的雙輪驅動,將加速具身智能產業的發展。當前,全球主要國家均已將具身智能納入科技發展戰略,推動相關技術突破與產業化落地。我國應抓住這一歷史機遇,通過政策引導、資本支持、產學研協同創新,加快具身智能的核心技術攻關和商業化應用,構建全球競爭力。具身智能不僅是技術發展的必然趨勢,更是推動社會智能化轉型的重要力量。隨著應用場景的不斷拓展和產業生態的完善,它將在全球范圍內掀起新一輪科技革命,為經濟高質量發展注入強勁動能。鑒於其重要戰略價值,國家應通過政策引導、資本支持和產學研合作,加速技術突破與產業轉化,為中國高質量發展注入新動能,為全球科技治理提供“中國方案”,助力構建開放、共享、可持續的智能化未來。

(作者系北京科技大學智能科學與技術學院教授)

(責編:代曉靈、萬鵬)
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