硅谷101
学界泰斗直指Sora缺乏反事实推理而非真正世界模型,但科技巨头正加速利用视频生成技术构建虚拟模拟器以攻克具身智能机器人的训练瓶颈。
AI-assisted summary of 各方大佬 “大打出手”:Sora是万众期待的“世界模型”吗? — original source. Check the original for full context.
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Detailed notes
## Background 该内容由Bilibili频道的“硅谷101”于2024年3月18日发布。视频简介指出,OpenAI将Sora称为“世界模拟器”引发了硅谷AI业界对它能否成为真正“世界模型”的巨大争议,本期节目结合了学界、业界、影视特效及机器人创始团队等多方观点,具体探讨世界模型的定义、它如何引领人类走向AGI,以及生成式AI视频大模型的竞争与未来走向。
## TL;DR 视频深入探讨了OpenAI新推出的Sora是否符合“世界模型”的科学定义。节目首先解析了世界模型源自系统动力学和Yann LeCun的四大核心元素定义,随后展现了学术界与业界的激烈交锋:杨立昆和本吉奥等学者痛批Sora缺乏反事实推理与物理理解,只是大数据暴力的视频工具,而英伟达的范敬凡则认为它是被动观察的世界模型。最后,视频指出视频生成技术对具身智能和模拟器训练具有深远意义,谷歌推出的Genie也昭示了科技巨头在游戏引擎与虚拟训练场上的更大野心。
## Atmosphere & style 整个视频呈现出一种前沿、思辨且极具科技深度的叙事风格。它并不是盲目追捧技术热潮,而是以客观、中立的视角,将观众带入硅谷顶尖AI科学家们的头脑风暴与学术论战之中。在严谨剖析复杂理论的同时,通过“小狗Ruben”等生动的科普案例,营造出一种既硬核深奥又通俗易懂的对话氛围,让观众能切身感受到通用人工智能(AGI)前夜那份充满未知、争议与雄心的时代脉搏。
## Key takeaways - [00:00](https://www.bilibili.com/video/BV1K1421Q77V?t=0s) OpenAI 将 Sora 称为“世界模拟器”在学术界引发了巨大争议,“世界模型”这一概念再次成为硅谷 AI 业界关注的焦点。 - [00:00](https://www.bilibili.com/video/BV1K1421Q77V?t=0s) “世界模型”的概念最早源于机器人领域,2018 年 David Ha 与 Jürgen Schmidhuber 的文章将其类比为人类大脑中用于预测未来的简化“心智模型”。 - [00:00](https://www.bilibili.com/video/BV1K1421Q77V?t=0s) 图灵奖得主 Yann LeCun 对世界模型给出了明确的四元素定义:观察、状态估计、动作建议和潜在变量建议,核心组件包括编码器与隐藏状态预测器。 - [00:00](https://www.bilibili.com/video/BV1K1421Q77V?t=0s) AI 视频生成公司 Runway 曾以小狗 Ruben 为例通俗地解释了世界模型:即利用视觉、声音等已知数据来预测特定结果并调整自身行为的内部模型。 - [07:39](https://www.bilibili.com/video/BV1K1421Q77V?t=459s) 在理想状态下,世界模型能理解数据背后的物理和人际情绪因果关系,影视特效等行业对其寄予厚望,希望以此让机器触及真实世界的框架。 - [07:39](https://www.bilibili.com/video/BV1K1421Q77V?t=459s) Yann LeCun 等学界质疑派认为 Sora 远未达到世界模型标准,批评其缺乏“反事实推理”能力且无法精确操控,本质上只是一个视频工具。 - [07:39](https://www.bilibili.com/video/BV1K1421Q77V?t=459s) 图灵奖得主 Yoshua Bengio 同样质疑 OpenAI “大数据、大模型、大算力”的暴力美学路线,认为其无法穷尽现实世界的复杂性与多样性。 - [07:39](https://www.bilibili.com/video/BV1K1421Q77V?t=459s) 英伟达研究员 Jim Fan 则持乐观态度,认为 Sora 在潜在空间中运行了世界模拟,属于一种在无操作(被动观察)状态下的世界模型。 - [15:59](https://www.bilibili.com/video/BV1K1421Q77V?t=959s) 视频数据捕捉的物理世界关键信息,对 AI 智能体、机器人、环境模拟器及生成游戏环境等科学与工程研究具有重大的推动价值。 - [15:59](https://www.bilibili.com/video/BV1K1421Q77V?t=959s) 英伟达组建了由 Jim Fan 领衔的 GEAR 团队,发力机器人、游戏 AI 和模拟领域,通过虚拟模拟器解决现实中训练机器人成本高、速度慢的难题。 - [15:59](https://www.bilibili.com/video/BV1K1421Q77V?t=959s) Google DeepMind 的研究科学家提出“视频生成之于物理世界,就如同语言建模之于数字世界”,指出了视频在物理决策中的核心地位。 - [15:59](https://www.bilibili.com/video/BV1K1421Q77V?t=959s) 业内普遍认为 Sora 目前虽领先于 Runway 和 Pika,但尚未迎来自己的“ChatGPT时刻”,目前可能只相当于“GPT-3时刻”。 - [15:59](https://www.bilibili.com/video/BV1K1421Q77V?t=959s) 谷歌 DeepMind 发布的可交互视频模型 Genie 能将文本或草图转化为可玩游戏,其背后的游戏引擎和虚拟环境训练野心才是科技巨头更看重的方向。
## Detailed walkthrough ### [00:00](https://www.bilibili.com/video/BV1K1421Q77V?t=0s) 什么是“世界模型”?从系统动力学到 Yann LeCun 的定义
OpenAI 在发布 Sora 的技术文章时,使用了一个在学术界引发巨大争议的词汇——“世界模拟器”(World Simulator)。这让“世界模型”(World Models)这一概念再次成为焦点。世界模型的概念最早且最常出现在机器人领域的论文中。2018 年,学者 David Ha 和 Jürgen Schmidhuber 发表了名为《World Models》的文章(该文亦被 Sora 的技术论文引用)。虽然作者未给出单一的明确定义,但他们引用了系统动力学之父 J. Forrester 在 1971 年关于人脑“心智模型”(mental model)的文献来进行类比。Forrester 指出,人类通过有限的感官感知世界,并在大脑中建立起一个内部的、简化的世界模型。我们所做的决策和行动都基于这个内部模型,它不包含现实世界的所有细节,而只包含被我们选中的、互相关联的概念。
这种简化的模型不仅帮助我们理解世界,更重要的是,我们还会根据它来预测未来的走向。世界模型也采用类似的思维模式,在有限且有选择性的信息基础上进行有效的预测。更重要的是,它不仅需要预测眼前的立即结果,还要能够预测更长时间序列的后果,这对于理解复杂环境和规划长期策略至关重要。
具体到模型架构上,图灵奖获得者、Meta 首席 AI 科学家 Yann LeCun(杨立昆)对世界模型给出了明确的定义,指出它应该包含以下四个元素: 1. **观察(Observation)**:在给定时刻对世界的看法或感知。例如在视频游戏中,你看到角色站在一个平台上,这就是观测。 2. **状态估计(State Estimate)**:模型对当前世界状态的估计。就像你在游戏中有关于一切所在位置的“心理地图”,即使你现在看不到地图的全部。 3. **动作建议(Action Proposal)**:模型可能提出的行动方案,即对下一步要做什么的建议,比如决定跳跃到另一个平台上。 4. **潜在变量建议(Latent Variable Proposal)**:用于表示当前观测不能完全解释的未知信息。例如游戏中有风,跳跃时风可能会把角色吹偏,你虽然看不到风,但知道它会影响跳跃结果。
Yann LeCun 认为,世界模型有两个核心组成部分:一个是**编码器**(将观测转换为模型可以高效工作的表示格式),另一个是**隐藏状态预测器**(利用编码后的观测、当前世界状态、考虑中的行动以及未知因素,来猜测并预测世界的未来状态)。这种定义下的世界模型之所以强大,是因为它模仿了智能生物与世界的互动方式(观察、理解、预测和行动),并考虑了未知因素,是一个可以应用于从玩游戏到导航现实世界等各种复杂环境的综合框架。
为了更通俗地解释这个复杂的概念,AI 视频生成公司 Runway 在 2023 年底发布了一段非常有趣的科普视频。视频以一只名叫 Ruben 的小狗为例:Ruben 脑子里也有一个基于已知信息的内部世界模型。它知道往这边走去公园的概率更高,往那边走会遇到一只眼神奇怪的狗;它知道哪里经常有路边掉落的鸡肉碎,哪家宠物店有它喜欢的零食。一旦到了公园,那就是它“闻其他狗屁股”的社交时刻。凭借这些视觉、声音和事物关联的数据,小狗 Ruben 已经学会了如何预测特定结果并调整自己的行为。
- **核心文献**:David Ha & Jürgen Schmidhuber (2018) 《World Models》;J. Forrester (1971) 关于心智模型(mental model)的系统动力学文献。 - **Yann LeCun 定义的四大元素**:观察(Observation)、状态估计(State Estimate)、动作建议(Action Proposal)、潜在变量建议(Latent Variable Proposal)。 - **世界模型两大组件**:编码器(Encoder)、隐藏状态预测器(Hidden State Predictor)。
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[04:59](https://www.bilibili.com/video/BV1K1421Q77V?t=299s) 学界对 Sora 的争议:它是真正的世界模型,还是“暴力美学”的视频工具?
在理想状态下,训练出来的世界模型不仅能够复制它所看到的数据,更能够理解数据背后的因果关系,并在全新的情况下做出有效的预测。如果将这个概念套用到视频生成领域,就意味着模型能让机器像人类一样对物理世界产生全面而准确的认知,从而生成更加流畅、符合逻辑且时间更长的视频。在 GPT 和 Diffusion(扩散)模型路线此前无法达到业界商用标准时,好莱坞等影视团队和行业内人士对世界模型寄予了极大期待。因为世界模型的核心是让机器真正认识到“不可约化”的东西,并认识到自身的边界。真实世界的框架来自于大量的物理事实和人际关系的情绪事实,如果仅仅从语言的角度去理解世界(如 GPT-4 级别的语言模型),是无法触及这个真实框架的。
然而,按照 Yann LeCun 的定义,Sora 目前远未达到世界模型的标准。许多学术界大佬甚至认为 OpenAI 有夸大宣传的嫌疑。Yann LeCun 本人就曾多次公开狠批 Sora,直言“生成视频的过程与基于世界模型的因果预测完全不同”。他指出,现有的 LLM(大语言模型)和视频生成系统在推理、持久内存和规划方面能力非常原始,并没有真正理解物理世界。仅仅让 AI 通过观看视频是无法学会世界运行规律的。在 Yann LeCun 看来,真正的世界模型必须能够进行“反事实推理”(Counterfactual Reasoning),即即便对于数据中从未见过的决策,也能推理出其结果。而 Sora 生成的视频只能通过模糊的提示词引导,难以进行精确操控,因此它只是一个视频工具,无法回答“如果……会怎样”(What if)这类反事实问题。
另一位图灵奖得主 Yoshua Bengio 也表达了类似的质疑。他提到,如果按照目前 OpenAI 所采用的“大数据、大模型、大算力”的暴力美学路线,是不可能构建出能够广泛适用于现实世界所有情况的模型的。因为现实世界的复杂度和多样性,远远超出了任何模型通过有限数据所能学习到的范围。
不过,业内也有积极的声音。英伟达(NVIDIA)研究院高级研究员 Jim Fan(范敬凡)则持有相反观点,他认为 Sora 已经算是一个世界模型。Jim Fan 在 LinkedIn 上转发了 Yann LeCun 对世界模型的定义并评论道:Sora 本质上就是一个世界模型,虽然目前“无操作”(被动观察)是唯一允许的操作——即你可以设置世界的初始状态,在潜在空间中运行模拟并被动观察发生的情况,现在还没办法主动干预,但它确实包含了世界模型所需的元素。
- **学界质疑派(Yann LeCun, Yoshua Bengio)**:认为 Sora 无法进行反事实推理(Counterfactual Reasoning),缺乏对物理世界的真正理解,无法进行精确操控,且“大算力+大数据”的暴力路线无法穷尽现实世界的复杂性。 - **业界乐观派(Jim Fan)**:认为 Sora 已经在潜在空间中运行了世界模拟,属于一种被动观察的世界模型。
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[09:59](https://www.bilibili.com/video/BV1K1421Q77V?t=599s) 具身智能的星辰大海:从模拟器到谷歌 Genie 的游戏引擎野心
无论 Sora 是否算得上完美的世界模型,Jim Fan 对其前景的乐观是不难理解的。AI 视频生成的用途绝不仅仅局限于娱乐和艺术创作。视频数据能够捕捉到难以用语言表达的物理世界中的关键信息,这将在 AI 智能体(AI Agent)、AI 机器人、计算引擎、环境模拟器以及生成游戏环境等科学与工程研究中,极大程度地推动相关科研的发展。
最近,英伟达宣布 Jim Fan 将在内部领导组建一个新的研究小组,名为 GEAR(Generalist Embodied Agent Research,通用具身智能体研究)。Jim Fan 在推特上写道:“2024年将是属于机器人、游戏 AI 和模拟(Simulation)的一年。”在现实世界中训练具身智能机器人不仅极其困难,而且采集数据的过程太慢、太昂贵。因此,在模拟器中进行训练成为了极其重要的研究方向,这也是斯坦福大学著名人工智能学者李飞飞教授这一流派所长期倡导的(Jim Fan 在斯坦福时正是李飞飞的博士生)。随着苹果 Vision Pro 等空间计算设备的推出,业内人士认为未来将有更好的仪器来采集现实空间数据。如果 Sora 能够成为现实世界的模拟器,将极大地助力机器人和智能体行业的发展。这一观点也得到了斯坦福热门炒菜机器人团队 Aloha 创始成员的肯定。
此外,来自 Google DeepMind 的研究科学家 Sherry Yang 及其团队在一篇题为《Video as a New Language for Real World Decision Making》(视频作为现实世界决策的新语言)的论文中,探索了视频生成技术在机器人、自动驾驶及各类科学领域中的重大用途。他们总结道:“视频生成之于物理世界,就如同语言建模之于数字世界。”
由此可见,Sora 或许还不是一个成熟的商用产品,它甚至还没有迎来自己的“ChatGPT 时刻”,目前可能只相当于“GPT-3 时刻”。但 OpenAI 的官宣让大家看到了生成式 AI 视频最前沿的技术进步,以及通过高算力和大参数实现“涌现”的技术突破。与此同时,生成式 AI 视频大模型的竞争才刚刚开始。虽然 OpenAI 展示了绝对的领先地位,远超 Runway 和 Pika 等创业公司,但谷歌也在紧追其后。2024 年 2 月 28 日,谷歌 DeepMind 发布了新的可交互视频生成模型 Genie。Genie 可以接受简短的文字描述、手绘草图或图片,并将其转化为一款可玩的 2D 平台电子游戏(风格类似于《超级马里奥》)。虽然 Genie 目前只是一个内部研究项目,暂不对外发布,但业内人士认为,3D 版本的 Genie 以及基于视频生成的游戏引擎很快就会到来。这清楚地表明,谷歌等科技巨头的野心绝不仅限于娱乐视频,在虚拟环境中训练机器人,才是他们更为看重的星辰大海。
- **英伟达新团队**:GEAR(Generalist Embodied Agent Research,通用具身智能体研究),由 Jim Fan 领衔。 - **核心观点**:视频生成之于物理世界,就如同语言建模之于数字世界。模拟(Simulation)是解决具身智能机器人训练数据昂贵、缓慢问题的关键。 - **谷歌新动作**:DeepMind 于 2 月 28 日发布可交互视频生成模型 Genie,能将草图或文字转化为可玩的 2D 游戏,预示着未来视频生成游戏引擎的发展方向。
## Notable quotes > [00:00](https://www.bilibili.com/video/BV1K1421Q77V?t=0s) 人类通过有限的感官感知世界,并在大脑中建立起一个内部的、简化的世界模型。我们所做的决策和行动都基于这个内部模型,它不包含现实世界的所有细节,而只包含被我们选中的、互相关联的概念。 — J. Forrester
> [04:59](https://www.bilibili.com/video/BV1K1421Q77V?t=299s) 生成视频的过程与基于世界模型的因果预测完全不同 — Yann LeCun
> [04:59](https://www.bilibili.com/video/BV1K1421Q77V?t=299s) 现有的 LLM(大语言模型)和视频生成系统在推理、持久内存和规划方面能力非常原始,并没有真正理解物理世界。仅仅让 AI 通过观看视频是无法学会世界运行规律的。 — Yann LeCun
> [04:59](https://www.bilibili.com/video/BV1K1421Q77V?t=299s) 如果按照目前 OpenAI 所采用的“大数据、大模型、大算力”的暴力美学路线,是不可能构建出能够广泛适用于现实世界所有情况的模型的。因为现实世界的复杂度和多样性,远远超出了任何模型通过有限数据所能学习到的范围。 — Yoshua Bengio
> [04:59](https://www.bilibili.com/video/BV1K1421Q77V?t=299s) Sora 本质上就是一个世界模型,虽然目前“无操作”(被动观察)是唯一允许的操作——即你可以设置世界的初始状态,在潜在空间中运行模拟并被动观察发生的情况,现在还没办法主动干预,但它确实包含了世界模型所需的元素。 — Jim Fan
> [09:59](https://www.bilibili.com/video/BV1K1421Q77V?t=599s) 2024年将是属于机器人、游戏 AI 和模拟(Simulation)的一年。 — Jim Fan
> [09:59](https://www.bilibili.com/video/BV1K1421Q77V?t=599s) 视频生成之于物理世界,就如同语言建模之于数字世界。 — Sherry Yang
## Mentioned OpenAI, Sora, David Ha, Jürgen Schmidhuber, World Models, J. Forrester, Yann LeCun, Meta, Runway, Ruben, Yoshua Bengio, NVIDIA, Jim Fan, GEAR, 李飞飞, Vision Pro, Aloha, Google DeepMind, Sherry Yang, Video as a New Language for Real World Decision Making, Pika, Genie, 超级马里奥
[Source](https://www.bilibili.com/video/BV1K1421Q77V)