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一文读懂:黄仁勋重点布局的“物理AI”(Physic AI)

发布时间:2026-01-20 17:46:12

这段时间,物理AI这个词被黄仁勋反复提及,也迅速成为AI圈的新热词。

但说实话,很多讨论都停留在表层,要么把它等同于更聪明的机器人,要么泛泛而谈归为AI进入现实世界。

真正的问题其实是:物理AI到底是什么?它在技术原理上和我们熟悉的大模型、传统机器人,究竟有什么根本不同?

物理AI并不是“又一个机器人概念”

很多人第一次听到“物理AI”,第一反应是机器人。

但如果只把它理解为“更聪明的机器人”,那基本等于没理解。

机器人只是物理AI的一种载体,而不是本质。

物理AI,是能够感知物理世界状态、在物理规律约束下进行预测与决策,并通过动作持续影响现实世界的智能系统。

这和我们熟悉的语言模型,有着本质区别。

我们训练模型去理解文字、图片、语音、代码,本质上都是在一个离散、可抽象、可回滚的符号空间里做推理。即便是看起来最复杂的语言模型,其核心任务依然是在已有上下文中,预测下一个最合理的符号。

但当AI被要求走出屏幕,进入工厂、道路、仓库、城市时,问题立刻变了。

现实世界不是由token组成的,而是:

连续变化的空间

不完全可观测的状态

真实存在的物理约束

一旦出错就无法撤销的后果

在这样的环境中,答得像不像人已经不重要了,系统是否稳定、安全、可控才是第一位的。

物理世界是连续的、不可回滚的。一个判断失误,可能是设备损坏、生产事故,甚至人身风险。

这意味着,AI一旦进入物理世界,就必须同时具备三种能力:

第一,对真实环境的感知能力。不是识别图片,而是理解空间、距离、结构、物体属性,甚至触觉与力的变化。

第二,在物理规律约束下的推理能力。重力、摩擦、碰撞、延迟、不确定性,这些都不是token,而是必须认真对待的现实。

第三,动作与反馈形成闭环的控制能力。输出不再是文字,而是实时控制信号;错误不再是答非所问,而是系统失控。

从这一刻起,AI不再只是建议者,而是开始成为执行者。

物理 AI vs. 具身智能

具身智能与物理 AI 经常被混用,但二者关注的并不是同一个层面的问题。

具身智能关心的是智能如何产生。它以具身认知为出发点,强调通过传感器-执行器的直接交互,在真实或仿真环境中“做中学”。智能被视为一种从经验中涌现的能力,重点在于学习效率、技能泛化和感知动作闭环本身,而不是系统是否长期稳定运行。

物理 AI 则关心智能是否可以被信任地运行在现实世界中。它不仅包含具身感知与学习,还必须融合物理约束、实时决策、动态控制以及安全与伦理边界。在物理 AI 体系中,失败不再只是训练成本,而是真实的物理后果,因此系统需要可验证、可解释、可退化的工程设计。

一句话总结:具身智能解决智能怎么学会动,而物理 AI 解决动起来之后,系统能不能长期、安全地工作

物理AI是如何工作的?

物理AI的工作方式是持续感知世界、理解正在发生什么、判断接下来可能发生什么,然后在现实世界中安全地采取行动。真正的难点在于,这一整套过程必须在真实物理约束下、以极低延迟、并且几乎不能犯错地完成。

从看见世界开始:感知并不是识别,而是建模

物理AI的第一步,并不是理解任务,而是理解它所处的环境本身。为此,系统需要通过各种传感器获取关于现实世界的原始信息,例如:

摄像头提供的是连续变化的图像和视频,让系统能够感知物体的形状、位置和运动;

雷达和激光雷达补充了精确的空间深度信息,使机器能够在三维空间中定位自身并识别障碍物;

麦克风让系统能够感知声音变化,从而识别语音指令或异常噪声;

加速度计、陀螺仪等惯性传感器则是持续反馈系统自身的姿态、速度和运动状态。

但这些传感器数据本身并没有意义。

物理AI面临的第一个技术挑战,是如何把这些高度嘈杂、不同模态、不同时间尺度的数据,整合成一个可用于决策的世界状态表示。这一步,远比看清楚一张图片要复杂得多。

理解世界正在发生什么:从感知到处理

当感知数据被采集后,真正的计算才开始。

通过机器学习(ML)和深度学习(DL)等先进算法,物理AI系统会对多源感官信息进行融合处理,从中提取结构化特征,理解环境中的物体、空间关系以及动态变化趋势。

更重要的是,这种理解并不要求世界是完全可观测的。

现实环境中,总会存在遮挡、噪声和信息缺失。因此,物理AI必须具备在不完整信息下进行推断的能力。例如,当机器人检测到人类正在接近时,它并不需要精确知道对方的每一个动作细节,而是要能够判断对方是否可能进入危险区域、是否需要提前让行或减速即可。在这一阶段,空间感知能力变得至关重要。系统通常会构建二维或三维地图,用来持续更新对环境的理解,并为后续的规划和控制提供基础。

决策的本质:在物理约束下预测未来

理解“现在发生了什么”只是第一步,真正的智能体必须回答一个更难的问题:如果我采取某个动作,接下来会发生什么?

这正是物理AI与语言AI的关键分水岭。

在现实世界中,决策并不是选择一句最合理的话,而是在多种可能行为中,评估它们在未来一段时间内带来的物理后果。

自动驾驶汽车在看到行人横穿马路时,不只是“识别到一个人”,而是要实时判断刹车、减速或变道分别会导致怎样的风险和结果。

这种决策过程必须是实时的,并且能够应对突发事件。例如,自主无人机在复杂环境中飞行时,需要不断根据新的传感器反馈调整路径,动态避开障碍物,而不是沿着一条预先规划好的路线盲目前进。

在多变量环境下,系统还需要对任务进行优先级排序,在安全性、效率和目标完成度之间做出权衡。

回到现实:行动执行才是不可回滚的一步

当物理AI做出决策后,必须通过执行器把数字世界中的判断,转化为真实的物理动作。

电机驱动车轮、机械臂操作物体、压力传感器可以施加力。这些执行动作一旦发生,就无法撤销,也无法重来一遍。

这正是物理AI对系统稳定性和可靠性要求极高的原因。

在自动驾驶场景,执行器需要帮助车辆进行导航、转向、加速、制动、爬坡或解锁车门。在与人类直接交互的场景中,执行器不仅要完成任务,还需要以自然、可理解的方式行动,例如模拟人类的动作、表情或语音输出,从而建立安全、可信的互动关系。

持续学习与适应:智能并不是一次性完成的

即便系统已经部署,物理AI的学习也不会停止。

通过强化学习等方法,系统可以在执行任务的过程中不断接收反馈,根据成功或失败的结果调整自身策略。这种学习方式使物理AI能够逐步适应更加复杂或未知的环境。

例如,自动驾驶系统可以在不同交通条件下,逐渐学会更准确地预测行人和其他车辆的行为;仓库机器人也可以通过持续运行,适应新的货架布局或临时障碍物。

这种能力,使物理AI不再是只能在固定场景下工作的自动化设备,而是具备一定环境迁移能力的智能系统。

正是通过感知、理解、决策、行动和持续学习形成的闭环,物理AI才得以在机器人、自动驾驶、医疗、制造等领域中,处理那些真正复杂、不可抽象为纯数据的问题。让数字世界中的计算、推理和学习,能够稳定、可靠地作用于现实物理世界。

物理AI都有哪些落地?

判断一个技术概念是否成立,最直接的方式不是听它被如何定义,而是看谁在为它投入长期资源。从这个角度看,物理AI已经明显进入了大厂的核心战略区,而不再停留在实验室层面。

英伟达

英伟达以硬件 软件 模型全栈布局,构建一个从虚拟训练(仿真)到现实部署的完整生态。英伟达并不直接制造机器人或汽车,而是提供物理AI的“铲子”和“操作系统”。

典型落地案例:

1. 人形机器人领域:与波士顿动力合作,通过高保真物理仿真训练机器人平衡、操作能力。

2. 医疗健康领域:与 GE 医疗合作开发 Isaac for Healthcare 平台,通过物理 AI 优化医疗机器人操作精度,在微创手术中实现亚毫米级控制,降低手术风险。

3. Omniverse与数字孪生:通过Omniverse平台,为工业界构建高保真的虚拟环境,让机器人在虚拟世界中进行百万次的训练和试错,再部署到现实世界。

英伟达的核心优势在于虚实闭环能力,通过 Cosmos 模型生成符合物理规律的合成数据,结合真实场景数据双向校准,解决物理 AI 训练数据不足的行业痛点;同时,Omniverse 平台实现多物理场耦合仿真,为模型提供高保真的虚拟训练环境,大幅提升物理 AI 的跨场景迁移能力。

谷歌

谷歌通过DeepMind和Google Research主导了物理 AI 的前沿算法研究,强调无监督物理学习和通用机器人智能。

典型落地案例

1. 机器人领域:与波士顿动力合作,将 Gemini Robotics 部署于 Atlas 人形机器人与 Spot 四足机器人,让 Atlas 在未知环境中完成复杂操作(如搬运异形物体、跨越障碍)。

2. AR 空间交互领域:Project Aura AR 眼镜通过 Gemini 与空间计算芯片融合,实现物理环境的实时感知与交互,如烹饪时 AR 食谱随动作更新,机舱内悬浮虚拟屏随头部转动调整位置。

谷歌的核心优势在于大模型 空间理解的融合能力,Gemini 不仅能理解语言与视觉信息,还能嵌入物理规律与空间知识,实现感知-推理-行动的跨模态闭环;同时,Project Aura 推动物理 AI 从专业场景走向消费级应用,开启物理世界智能交互的新范式。

特斯拉

特斯拉坚持垂直整合,以产品(汽车、机器人)为载体,利用其庞大的车队和未来机器人的实际运行数据,形成数据反哺算法的独特闭环。

典型落地案例:

1. 自动驾驶领域:FSD V14实现0接管横穿美国,纯视觉方案不依赖高精地图,通过物理规律嵌入解决极端天气、道路施工等复杂场景的决策问题,被称为“首个通过物理图灵测试的AI系统”。

2. 工厂自动化领域:特斯拉工厂部署Optimus机器人,完成零部件搬运、生产线巡检等任务,通过力觉传感器感知物理环境,动态调整操作力度。

特斯拉的核心优势在于真实物理数据驱动通过数百万辆汽车的路测数据与Optimus机器人的真实操作数据,训练出具备强大物理世界适应能力的AI模型;FSD V14的端到端架构摒弃传统模块化设计,直接从图像输入生成控制输出,更符合人类驾驶的决策逻辑,大幅提升物理世界的交互效率。

结语

回过头来看,所谓物理AI,并不是黄仁勋凭空造出的一个新词,也不是对机器人、自动驾驶的简单包装。它真正指向的,是一条正在逐步清晰的技术路径:让 AI 从理解世界走向参与世界。

仓储机器人、自动驾驶、工业机器人、具身智能设备,都已经在真实环境中承担生产任务、创造效率和收益。这也决定了物理 AI 不会像某些 AI 概念一样昙花一现。

可以预见的是,在未来相当长的一段时间里,物理 AI 都不会是一个爆点式的赛道,而更像是一条持续爬坡的工程曲线。它的发展速度,取决于算力成本、硬件成熟度、算法稳定性,以及对物理世界理解的不断加深。

参考:

《Fundamentals of Physical AI》

《Physical AI: Bridging the Sim-to-Real Divide Toward Embodied, Ethical, and Autonomous Intelligence》

https://www.nvidia.com/en-us/glossary/generative-physical-ai/

https://blogs.nvidia.com/blog/three-computers-robotics/

https://www.hpe.com/us/en/what-is/physical-ai.html

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