世界模型、自进化循环、DreamDojo
"世界模型"是 AI 领域典型的 buzzword:做游戏的、做智驾的、做具身的都说自己在做世界模型。高深远从 2023 年下半年开始做这个方向,从自动驾驶世界模型一路做到 NVIDIA GEAR Lab 的 DreamDojo。这期访谈把世界模型的分类、流派、瓶颈和自进化循环讲得格外清楚,也让英伟达与 Google DeepMind 两条路线的思路第一次如此直观。
这期为什么值得读
世界模型:一个词,两种面孔
高深远给"世界模型"做了一个从上到下的拆解。最 high level 的分法有两类人:一类是决策背景的,他们说的世界模型是有一个 model 去模拟这个世界、模拟这个环境;另一类是做基模、做多模态大模型的,他们有一个 model 拥有 world knowledge,"你用各种维基百科上的问题问他,他基本上都知道",所以也叫世界模型。
两类说法都自圆其说,但本集讨论的是对决策有用的那一种。它的 formulation 很明确:根据过去的历史预测未来,而且这个预测受 action 条件控制——简单说就是,它会根据过去的 state 加上你要做的 action,预测未来的世界状态。action 的定义也很宽:"action 就是对世界的一个干预",文本指令、自车轨迹、机器人关节动作都算。
四大流派:为什么视频是正解
在决策派内部,按世界状态的表示方式还可以再分:最抽象的是粒子表示,然后是显式 3D(World Labs 的路线,做游戏、做自驾有优势)、隐空间(LeCun 的 JEPA/AMI),以及最 data-driven 的视频生成。高深远认为视频是最 promising 的——因为从视频出发,能完全靠数据驱动把它 scale up。
他的判断基于一个更大的图景:"通往 AGI 包括这种具身智能,它的思路肯定就是说你从一些数据非常多的一些 domain 开始,然后往数据比较稀缺的一些这种 domain 去做对齐。"目前最 data rich 的两个空间就是语言和视频,机器人 action data 相对稀缺。反过来,隐空间路线的问题在于:新构造的表征空间跟现有的基模对不上,"你直接给语言模型看,语言模型接不上,你给视频模型看,视频模型也接不上",没法直接利用行业已有的技术红利。
世界模型为什么这两年火了
高深远总结了三个因素。第一是生成模型的发展:Sora 发布时的表述是 "video generation as world simulator",视频生成从"啥都模拟不了"进步到能模拟相当逼真的物理规律。第二是数据:世界模型是世界的模拟器,它不只吃专家轨迹——差的轨迹数据它也要学,才能得到一个没有偏好、没有 bias 的 action 模拟;之前数据不够的时候,做 policy 合理,做世界模型根本得不到有效反馈。
第三是 policy 本身的水平。世界模型的用途是帮 policy 做泛化,但 policy 水平很低的时候"你其实也用不着世界模型"。现在策略模型达到一定水平、输出的 action 分布比较可控了,世界模型正好介入。
策略、世界模型与 WAM
策略(policy)与世界模型的关系是互相咬合的:"policy 的输出是世界模型的输入,然后世界模型的输出是 policy 下一个时刻的输入"。VLA、RLA、DreamZero 都是 policy,其中 RLA 是典型的端侧策略;世界模型则可以在端侧也可以在云端,大小限制更宽。
GEAR Lab 的 DreamZero 被国内很多文章称为"世界动作模型(WAM)",高深远特意澄清了它的定位:WAM 严谨来说不是一个 world simulator,它输入文本任务、预测未来的视频以及未来的 action,功能定位和 RLA 一样是 policy;但它比 VLA 多输出未来的 world state,比纯世界模型多输出 action——既可以当 policy 用,也可以起世界模型的作用。它合理的地方在于人做决策本来就有很多 action space:"你一开始去做规划的时候,你肯定不是想你最终这个手怎么动了,你肯定是想一些步骤",文本空间的高层规划本身就是一种 action。
执行之前,先想象:世界模型的四个用途
有了世界模型,最直接的好处是"你可以在做之前你就知道它的这个后果"。没有世界模型时,"所有的决策都是先不管后果,就反正我做了就做了";有了它,可以先做 search——用 DreamZero 做步骤上的搜索,选出完成任务的子任务序列,再用 DreamDojo 对低层动作(接近速度、抓取角度和力度)做优化。高深远说人脑中可能也在发生这个过程,只是人脑发生的很快,几乎感觉不到。
除此之外世界模型还有三个用途。评测:具身智能最大的问题是评测很难、很不公平——每次都要真机部署、有人盯着,"那个人下班了"就没法测;更本质的是光照、位置、校准都不可复现,"所有的比较永远都是不公平的"。世界模型把状态存在电脑上,场景可以重置到一模一样,"拿算力然后去换这些高效性和公平性"。数据生成:世界模型做到实时之后,"你只需要去摇操这个世界模型里的这个机器人,你就能得到这些数据",摇操设备也已经"简化到手套了"。最后是强化学习与自进化:在虚拟世界里训练,失败没有成本,还能突破物理时间的限制。
自进化循环:三个组件与级联误差
高深远对自进化循环的描述是本期最核心的部分。循环里有三个组件:一个连接循环的通用 agent(比如 Gemini 级别的 VLM),它定义当前要做什么任务,并给世界模型预测出来的 world state 打分;一个 policy,负责输出 action;一个世界模型,负责想象未来。以人类类比:"大脑的任务规划和思考就是 agent,大脑去,人脑去控制身体的部分是 policy,而我们生活的环境就是世界模型"。
现在循环还没转起来,原因是三个组件各自的泛化能力不够,产生级联误差:agent 给不出可靠的 reward,policy 提不出可靠的 action,世界模型在复杂环境下预测不够逼真。但高深远认为临界点不远——"一旦它的误差累积到一个可接受的程度,整个循环就会变得越来越简单,就相当于是可以实现自进化",而"我觉得可能就发生在今年"。他也认同哈萨比斯在 Google 官方博客上讲的方向:"他的这个想法跟我现在的想法是非常像的"——一个 video space 的世界模型配一个通用智能体,合成一个自进化的 loop。
飞轮一旦转起来是自我强化的:policy 越强,输出的 action 分布越窄,"拿杯子就是拿杯子",世界模型需要模拟的空间越小、越容易模拟,反馈越准,policy 又更强。policy 强到一定程度还能自己在新环境里自动采集数据——"可能是很差的,但没有关系",这些数据反哺世界模型学物理规律。不过他也给出更冷静的时间表:world action model 的架构和训练方式"两到三年内能达到一个比较成熟的"水平,而 action-conditioned 世界模型真正成为大爆点,"就可能需要可能五年的这种周期吧"。
突破物理时间:机器人进化的前提
为什么机器人不能像大语言模型、像 AlphaGo 那样进化?高深远说得很直白:"它最大的问题就是它要被这个物理时间限制住了,就一天 24 个小时",再加上人还要上班下班。世界模型给了一个虚拟世界:"你晚上睡觉,它晚上也过了一天,这个东西都长出来了"——这是 QQ 农场的类比。算力越快,每天迭代的轮数越多;卡更多,能构造的环境更多。假如世界模型真的跟现实没有任何 gap,在集群上跑一个月,"可能会涌现一些东西出来"。
Google DeepMind 的路线选择也与这个逻辑一致:他们喜欢从游戏出发,因为"游戏的 data 你是无限造",游戏造数据不受物理时间限制,验证也方便。GEAR 自己也做过 Natural Gym,把机器人的 VLA 训练成游戏 policy,"也非常的有用"。
两大阵营的循环对应
把自进化循环套到两个阵营上,对应关系非常清晰。Google 这边:世界模型是 Gemini 系列(哈萨比斯认为它配合 Sora 可以做科学发现),policy 是游戏里的 agent,Veo 是"相当于是 DeepMind 的 Sora",他们习惯把 agent、VLA 全部往 Gemini 上对齐,先在游戏里验证。英伟达这边:Cosmos 负责 VLM 和视频基模,DreamZero 是视频 backbone 的 policy,DreamDojo 是 action-conditioned 的世界模型。
OpenAI 的 Sora 团队已重组进 robotics lab,"感觉最近好像又在 seriously 搞这个事情"。Anthropic 投入很少,但高深远认为它不一定会 miss:做 physical AGI 有两条路线,一条是现在就碰 robot data(大多数 startup 的选择),另一条是先做强基模、把机器人当作"最后一步的事情"——字节、AMI 乃至 Anthropic 都在这条路上。把文本当作 action 之后,强基模本身就是一种世界模型,两条路都 make sense。
三大瓶颈:泛化、长程、效率
高深远认为现在最值得做的是三个方向:泛化能力、长程稳定性、效率。其中泛化最重要,"然后是决定这个世界模型能够应用的这个上限的"。泛化又分两半:物理理解的泛化,是面对新场景、新物体依然能模拟——机器人数据只有实验室里的玩具,没见过抹布和水瓶,结果"它抓个抹布像抓个实体一样";动作控制的泛化,是公平地模拟所有动作——现有数据多是 VLA 用的专家数据,全是"对的",但世界模型不能有偏好:"你给它一个抖的它就是得抖,你给它一个丝滑的它就是得丝滑"。
长程稳定性是生成式世界模型的通病:交互多轮之后误差累积,而且没有记忆。"你把一个东西放到一个柜子里,然后你关上了,然后待会儿你又拿出来"——再打开柜门时,"那个东西在不在完全是一个随机猜的了",policy 得到的反馈都是一些 random 的信号。不过长期记忆问题也许不该交给视频解决:抽象位置用文本、用长 context 大模型来做更合理,具身真正关心的是单任务里怎么把动作变成高成功率。效率则是与视频生成主线对齐的问题,整个领域都在推,不用太担心。
DreamDojo:从人类视频迁移泛化
DreamDojo 的目标是做一个通用的世界模型预训练,开源出去,让大家有了新机器人"微调一下之后就能用起来"。它最大的突破,是把人类第一视角(egocentric)视频里的泛化能力迁移给机器人世界模型:人类视频里大量出现的新场景和新物体,在机器人数据里几乎没有。第二个突破是实时——之前的世界模型要么实时但几乎没泛化,要么有泛化但实时性很差;DreamDojo 做到实时之后,可以连上摇操设备"几乎实时的去控制它",部署时也能用它搜索每个 action 的后果。
它的管线是典型的基模 + 预训练 + 微调三段式:从 NVIDIA 的 Cosmos 视频基模出发(这个阶段已经包含第三人称视频,拿掉它"效果会差"),再用约 4.4 万小时的人类第一视角视频(EgoScale,44 千小时)做预训练,最后在 Fourier GR-1 的机器人数据上微调。世界模型对数据极其宽容:"world model 它可以吃下任何数据",对质量和标注没有高要求,只要有 action 就好——这与 policy 必须吃专家数据形成鲜明对比。
Latent action:免标注的跨本体钥匙
DreamDojo 用 latent action 给海量无标签视频打上动作标签:"用一种非常简单的方式对所有这种没有标签的数据打上一个 action 标签",不管本体是什么、视角是什么,有多少视频就能给多少视频打标签,不损失任何 video 数据的 scalability。高深远说人天生有适应新构型的能力——《冰与火之歌》里布兰是易形者,能进狼的身体、进乌鸦的身体;失去双臂的人能用脚做精细操作。latent action 就是那个"比较居中的一个出发点":它有噪声,不能精确描述每个本体,但"它可能是到各种各样不同 action space 一个比较自然的一个出发点"。
他也承认这个方向以后是不是还值得研究"也打上个问号":如果所有数据都有高质量标注,跨本体又不是真正的痛点,"就没有必要到 latent action 去绕一圈"。数据采集的模式正在变化——从"采集数据就是工作"变成"在工作中采数据",人戴着便携外设干活,数据就顺带采完了,而且自带标签。
评测之痛与分布外的消失
世界模型没有公认 benchmark 的根源是它不能 zero-shot:"一个世界模型它就对应一个这个机器人本体"。宇树和星海图的机器人自由度不一样,action space 不一样,连相机装在头上还是脖子上都影响模型表现。语言模型能比是因为输入输出空间天然统一,"你强行问它问题,它输出的都是语言";世界模型则必须把别人的权重拿回来在自己本体上再 train 一遍,代价太高,所以只能比有限几个模型。出路只有两条:要么一个世界模型掌握所有机器人的 action space,要么所有团队收敛到同一台机器人——高深远说,"到那个阶段的话已经是世界模型很强的一个阶段了"。
但分布外问题可能不需要专门解决。他的观察是:对机器人数据是分布外的场景,对几十万小时的人类互联网视频来说可能都是分布内——测试集里的物体"至少在这个数据里都会出现过,或者说类似的物体"。"你把整个互联网视频都训练进来之后的话,其实所有的问题它都是比如说在分布内做插值",早年人工设计的各种 OOD 方案会被 scaling 取代;"最终 AGI 可能也就是这样,所有的问题都变成见过的问题"。
世界模型之争与创业空间
业内现在有两拨人:一拨认为"世界模型完全没有必要,就是我只要做 policy,就一直做 policy 做到底",Jim Fan 的顾虑是做一个 policy 做一个世界模型比只做一个 policy 要难得多;另一拨以高深远为代表,认为世界模型不需要完美就能帮忙——"它即使很 noisy,然后它泛化性还不够好,在某些 case 下它已经能够足够去提升这个 policy 了",而且循环是上升的,两个模型一起变好。
至于创业公司还有没有机会,他的判断不算悲观:数据供应商很多、"价格也都会通过竞争打下来",GPU 和模型效率持续发展,"最终这个也会变成一个大家都能做的事情"。自进化循环里有很多组件可以专精——设计一个好的 reward agent、一个泛化的 policy 或世界模型,选一个专长的 domain(比如家居)先用 data scaling law 在小规模上验证通,再决定要不要推到底。当然赢家不会多,"肯定还是会有几家单独胜出……可能就几家了",像 LLM 的局面一样。