(本文借助 DeepSeek / ChatGPT 辅助整理)
一、引言
自生成式大模型(GPT、Gemini、Claude 等)在文本和图像处理领域取得突破以来,AI 的应用场景正迅速向物理世界的感知与操作 延伸。在 CES 2026 上,英伟达 CEO 黄仁勋提出"Physical AI"概念,称这是机器人领域的"ChatGPT 时刻"。这一概念标志着 AI 从信息空间认知向物理世界理解与执行能力的关键跨越。
二、物理 AI 的本质
物理 AI 强调 AI 对物理世界状态的理解、动作规划与执行能力 ,其核心在于世界模型(World Model):
- 将输入数据映射为带物理意义的内部状态表示;
- 基于状态进行预测、规划和决策;
- 支持多步动作、交互推理与连续控制。
与传统 NLP 或视觉模型不同,物理 AI 不仅关注模式关联,还需要理解三维空间、动力学和因果关系。
英伟达的 Cosmos 世界基础模型包含三大模块:
| 模块 | 功能 |
|---|---|
| Cosmos Predict | 多模态输入生成虚拟世界状态及未来预测 |
| Cosmos Transfer | 条件生成逼真虚拟场景,支持合成数据生成 |
| Cosmos Reason | 跨模态物理常识推理,理解空间关系与因果结构 |
三、技术支撑层面
1. 虚拟仿真与数字孪生
通过 NVIDIA Omniverse,开发者可以构建逼真虚拟场景,模拟物理动力学与交互规则,为模型训练和验证提供安全可控环境。
2. 大规模合成数据
Cosmos 系列生成的合成数据覆盖视觉、轨迹和物理标签,解决了真实场景数据稀缺问题,提高训练效率。
3. 三维时空推理与物理常识
Cosmos Reason 利用物理常识图和动作推理模块,使 AI 能理解动态场景,实现跨模态预测与决策。
四、产业生态与应用
物理 AI 已在 CES 2026 展示多场景落地:
- 机器人制造商与交通企业:导航、操作规划、自主学习;
- 自动驾驶:边缘案例推理与长远状态预测;
- 工业自动化与物流机器人:虚拟训练与现实迭代。
结合 Jetson、Blackwell/Rubin GPU 与软件支持,英伟达构建了全栈物理 AI 平台。
五、主流物理 AI 技术栈对比
| 生态 | 核心定位 | 世界模型 | 仿真能力 | 数据来源 | 应用方向 |
|---|---|---|---|---|---|
| 英伟达 | 全栈平台 | 显式、核心 | 强 | 合成 + 伙伴 | 机器人、工业、自动驾驶 |
| 特斯拉 | 端到端学习 | 隐式 | 有限 | 大规模真实闭环 | 自动驾驶、Optimus |
| Google / DeepMind | 通用智能 | 理论驱动 | 中 | 混合 | 研究、机器人、科学探索 |
| OpenAI / 微软 | Agent 工具调用 | 弱 | 无 | 间接 | 企业应用、开发者工具 |
| 中国科研/产业 | 工程落地 | 探索中 | 不均衡 | 场景数据 | 家用/商用机器人 |
对比分析:
- 英伟达:技术栈最完整,覆盖算力、仿真、世界模型和工具链,目标是成为生态平台。
- 特斯拉:端到端数据驱动路线,真实数据闭环强,但复用性低。
- Google / DeepMind:理论深度高,跨任务能力强,落地慢。
- OpenAI / 微软:Agent 抽象优秀,物理执行依赖合作伙伴。
- 中国科研/产业:工程化探索多样,标准化与可复用性待提升。
六、未来挑战
- 现实与模拟差距:Sim2Real 迁移仍是关键瓶颈。
- 安全性与可解释性:物理操作涉及人身与工业安全,需要可验证约束机制。
- 标准化与互操作性:传感器、平台和控制系统缺乏统一标准。
七、结语
物理 AI 的核心在于理解 + 执行:
- 构建可预测、可模拟的世界模型;
- 利用仿真与合成数据训练具身智能;
- 将 AI 推理能力拓展至实际操作环境。
英伟达通过全栈布局,试图定义这一时代的底层平台标准。未来几年,物理 AI 有望成为机器人、工业自动化、自动驾驶等领域的基础能力,引领 AI 从虚拟认知走向全面具身智能。
八、参考来源
- 《Physical AI in spotlight at CES 2026, Chinese robotics gain attention》
- 《NVIDIA Releases New Physical AI Models as Global Partners Unveil Next-Generation Robots》
- 《NVIDIA Expands Omniverse with Generative Physical AI》
- 《NVIDIA Launches Cosmos World Foundation Model Platform to Accelerate Physical AI Development》
- 《CIO》技术解析报道