什么是具身智能？自動駕駛是具身智能嗎？

技術(shù)發(fā)展日新月異，越來越多新概念、新名詞、新說法被提出，就在最近，“具身智能”的概念在圈內(nèi)十分火熱，更有人將自動駕駛比作為具身智能的具體應(yīng)用。同樣是作為人工智能領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)，自動駕駛和具身智能有何關(guān)聯(lián)？自動駕駛是否可以被歸類為具身智能？在此疑問下，智駕最前沿對具身智能進(jìn)行了簡單了解，接下來就聊聊自己淺薄的想法，歡迎大家留言討論。

自動駕駛作為人工智能技術(shù)的核心應(yīng)用之一，近年來在技術(shù)、產(chǎn)業(yè)和社會領(lǐng)域都備受關(guān)注。與此同時，具身智能（Embodied Intelligence）作為認(rèn)知科學(xué)和人工智能中的重要理念，提出了智能不僅依賴于計算能力，還需要身體與環(huán)境的交互，這一理論為我們理解智能提供了新的視角。

具身智能的內(nèi)涵

具身智能（Embodied Intelligence）是認(rèn)知科學(xué)和人工智能領(lǐng)域的一種理論，它強(qiáng)調(diào)智能并非僅存在于大腦或中央處理單元，而是通過身體的物理形態(tài)和與環(huán)境的動態(tài)交互共同實現(xiàn)的。這一概念反對傳統(tǒng)人工智能過度依賴符號推理和純計算模型的假設(shè)，認(rèn)為智能是由身體和環(huán)境共同塑造的。其實具身智能并不是一個新的概念，早在1950年代，由艾倫·圖靈在論文《Computing Machinery and Intelligence》中就首次提到了這一概念。

1.1 具身智能的基本內(nèi)涵

具身智能的核心思想是：身體（embodiment）不僅是智能的執(zhí)行工具，也是智能本身的一部分。智能體（無論是生物還是機(jī)器）通過身體的感知和行動與外界環(huán)境進(jìn)行交互，動態(tài)地適應(yīng)和影響環(huán)境。智能并不是獨立于環(huán)境的內(nèi)部過程，而是存在于智能體與外部世界的交互中。例如，人類在學(xué)習(xí)一項技能（如騎自行車）時，身體的協(xié)調(diào)性、肌肉記憶與對重力的感知共同構(gòu)成了這一技能。技能并非完全通過大腦的計算完成，而是依賴身體在實踐中形成的一種整體智能。

1.2 具身智能的主要理念

1. 智能依賴身體形態(tài)

具身智能強(qiáng)調(diào)，智能的表達(dá)方式與智能體的身體結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。不同的身體形態(tài)會帶來不同的智能表現(xiàn)。例如，人類的雙手靈活，使我們擅長精細(xì)操作；而海豚的流線型身體和聲吶系統(tǒng)則讓它們能夠在水中高效導(dǎo)航。身體并不是智能的附屬工具，而是智能的基礎(chǔ)。在機(jī)器人學(xué)中，這種理念被稱為“形態(tài)計算”（morphological computation）。形態(tài)計算指的是，智能體的身體結(jié)構(gòu)本身可以承擔(dān)部分計算任務(wù)，從而簡化智能決策過程。例如，四足機(jī)器人在復(fù)雜地形中移動時，不需要完全依賴中央處理單元計算腳步的每一個動作，其關(guān)節(jié)的彈性和身體形態(tài)已自然適應(yīng)了地形。

2. 具身智能源于動態(tài)交互

具身智能認(rèn)為，智能體的行為產(chǎn)生于其與環(huán)境的實時交互，而非完全由內(nèi)部程序驅(qū)動。這種交互是雙向的：智能體通過感知獲取環(huán)境信息，并通過行動改變環(huán)境。例如，獵豹在追逐獵物時，需要通過視覺感知獵物的位置和速度，同時調(diào)整自己的身體姿態(tài)和奔跑軌跡。這種動態(tài)調(diào)整不僅體現(xiàn)了身體的靈活性，也反映了感知與行動之間的協(xié)同作用。

與傳統(tǒng)人工智能的“輸入-處理-輸出”模式不同，具身智能強(qiáng)調(diào)感知和行動之間的閉環(huán)關(guān)系。在這個閉環(huán)中，感知和行動是互相影響的，行動可以為感知創(chuàng)造新的條件，而感知則引導(dǎo)進(jìn)一步的行動。

3. 環(huán)境塑造具身智能

環(huán)境在具身智能中扮演著至關(guān)重要的角色。智能體的行為和能力必須與其所處的環(huán)境相匹配。例如，青蛙在濕地環(huán)境中能夠通過視覺迅速捕捉到移動的昆蟲，但如果換成沙漠環(huán)境，這種視覺能力可能會失去優(yōu)勢。由此可見，具身智能并不是一個固定的特質(zhì)，而是與環(huán)境密切關(guān)聯(lián)的動態(tài)特性。在人工系統(tǒng)中，這種理念體現(xiàn)在“嵌入式智能”（embedded intelligence）的設(shè)計上。嵌入式智能指的是，智能體的行為應(yīng)與環(huán)境的物理特性協(xié)調(diào)一致。例如，清潔機(jī)器人設(shè)計時，需要考慮房間的布局、家具的擺放以及地面的材質(zhì)。這種設(shè)計讓機(jī)器人能夠高效地完成清掃任務(wù)，而不是依賴復(fù)雜的算法計算每一步動作。

1.3 具身智能與傳統(tǒng)智能的對比

具身智能的提出是對傳統(tǒng)人工智能（特別是符號主義人工智能）的重要補(bǔ)充和擴(kuò)展。傳統(tǒng)人工智能強(qiáng)調(diào)通過邏輯推理和知識表示模擬人類思維，而具身智能認(rèn)為這種模擬忽視了身體和環(huán)境的作用，因而無法全面解釋智能的本質(zhì)。

一個典型的對比案例是國際象棋算法和仿生機(jī)器人。國際象棋算法（如AlphaZero）依賴于復(fù)雜的搜索和推理計算，但無法感知和適應(yīng)現(xiàn)實世界。而仿生機(jī)器人（如波士頓動力的Spot）通過其身體形態(tài)與環(huán)境交互，在復(fù)雜地形中展示了動態(tài)調(diào)整能力。

1.4 感知與行動協(xié)同：具身智能的關(guān)鍵特征

感知與行動的協(xié)同關(guān)系是具身智能的關(guān)鍵特征，也是其與傳統(tǒng)智能系統(tǒng)的本質(zhì)區(qū)別。在具身智能中，感知和行動并不是獨立的模塊，而是相互依存、相互強(qiáng)化的閉環(huán)關(guān)系。

? 在復(fù)雜環(huán)境中行走的四足動物，其步態(tài)調(diào)整需要實時感知地面的坡度、摩擦力和障礙物位置。這種調(diào)整不是預(yù)先計算好的，而是通過感知和行動的閉環(huán)互動動態(tài)完成的。

? 在工業(yè)機(jī)器人中，焊接任務(wù)需要根據(jù)實時傳感數(shù)據(jù)（如焊接點的位置和熱量分布）調(diào)整焊接臂的動作路徑。這種感知-行動閉環(huán)讓機(jī)器人能夠適應(yīng)生產(chǎn)線的細(xì)微變化，提高工作效率和質(zhì)量。具身智能強(qiáng)調(diào)智能是身體、感知與環(huán)境協(xié)同作用的結(jié)果，而不是孤立于身體和環(huán)境的抽象計算。它從根本上改變了我們對智能的理解，為生物行為的研究和人工智能系統(tǒng)的設(shè)計提供了全新的理論框架。在未來，具身智能的理念將繼續(xù)推動機(jī)器人、認(rèn)知科學(xué)和人工智能的發(fā)展，為實現(xiàn)更加高效和智能的自主系統(tǒng)提供重要支持。

自動駕駛的本質(zhì)：智能化交通工具

2.1?自動駕駛的核心原理

自動駕駛是指車輛通過感知環(huán)境、分析數(shù)據(jù)、規(guī)劃路徑和控制車輛行為，實現(xiàn)自主駕駛的技術(shù)體系，其本職依舊是一個智能化交通工具。

（1）感知系統(tǒng)：通過攝像頭、激光雷達(dá)、超聲波雷達(dá)等傳感器獲取環(huán)境信息，例如道路、車輛、行人和交通標(biāo)志等。（2）決策系統(tǒng)：基于感知數(shù)據(jù)，利用人工智能算法規(guī)劃車輛的行駛路徑，并確定行動策略。（3）控制系統(tǒng)：執(zhí)行決策系統(tǒng)的命令，通過剎車、轉(zhuǎn)向、加速等控制車輛的實際行為。

2.2?自動駕駛的動態(tài)特性

在行駛過程中，自動駕駛系統(tǒng)需要實時感知周圍環(huán)境的變化，并根據(jù)實際情況調(diào)整行為。這種特性使其具備動態(tài)交互能力，例如在道路堵塞時規(guī)劃繞行路徑，或在緊急情況下采取避讓措施。

2.3?自動駕駛的物理“身體”

自動駕駛車輛的“身體”包括傳感器、計算平臺、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等，它們通過協(xié)同工作完成環(huán)境感知、數(shù)據(jù)處理和行動實施。這種“身體”的存在，使自動駕駛車輛不僅是一個算法系統(tǒng)，更是一個嵌入環(huán)境的智能體。

自動駕駛與具身智能比較？

1. 身體與感知的結(jié)合

具身智能主張智能體通過身體的感知器官與環(huán)境交互實現(xiàn)智能行為。? 自動駕駛的表現(xiàn)：自動駕駛車輛通過攝像頭、激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)等傳感器獲取環(huán)境信息，這些傳感器相當(dāng)于其“眼睛”和“耳朵”。? 評估：自動駕駛車輛的智能行為高度依賴傳感器提供的實時數(shù)據(jù)，其感知與決策的結(jié)合方式符合具身智能的這一特征。

2. 動態(tài)交互性

具身智能強(qiáng)調(diào)智能體通過實時的環(huán)境反饋調(diào)整行為。? 自動駕駛的表現(xiàn)：自動駕駛系統(tǒng)實時分析環(huán)境數(shù)據(jù)，并根據(jù)變化調(diào)整車輛的速度、方向等。例如，在突然出現(xiàn)障礙物時，車輛會采取緊急制動或規(guī)避動作。? 評估：這種動態(tài)交互能力是具身智能的典型體現(xiàn)，自動駕駛系統(tǒng)在這一點上完全符合。

3. 環(huán)境嵌入性

具身智能要求智能體的行為嵌入環(huán)境，與外界發(fā)生協(xié)同作用。? 自動駕駛的表現(xiàn)：自動駕駛車輛的行為完全依賴其所在的交通環(huán)境，例如紅綠燈信號、路況變化等。它不僅需要適應(yīng)環(huán)境，還需與其他道路使用者（如行人、其他車輛）交互。? 評估：自動駕駛具備明顯的環(huán)境嵌入性，符合具身智能的這一要求。

4. 動作與認(rèn)知的協(xié)同

具身智能強(qiáng)調(diào)身體的動作是智能的表現(xiàn)形式之一。? 自動駕駛的表現(xiàn)：車輛通過剎車、轉(zhuǎn)向、加速等動作執(zhí)行決策算法的輸出，實現(xiàn)駕駛行為。這些動作是智能行為的外在表現(xiàn)形式。? 評估：自動駕駛在動作與認(rèn)知的協(xié)同上具有較強(qiáng)的體現(xiàn)，但其“動作”本質(zhì)上依賴機(jī)械執(zhí)行器，與生物的自然動作存在差異。

自動駕駛與具身智能的差異

4.1?身體的自然性與限制

具身智能通常以生物體為原型，而自動駕駛車輛的身體（傳感器和機(jī)械結(jié)構(gòu)）是人造的，形式上與生物的身體有本質(zhì)區(qū)別，如車輛的激光雷達(dá)與人類的視覺感知方式存在很大不同。

4.2?主觀智能的缺失

具身智能強(qiáng)調(diào)智能體在環(huán)境中形成的自主性與適應(yīng)性，而自動駕駛目前更多依賴于人工設(shè)計的算法和規(guī)則，其自主學(xué)習(xí)和適應(yīng)能力仍有限，雖然端到端的概念出現(xiàn)，讓自動駕駛的獲得了自主性，但依舊沒有一家車企將這一技術(shù)商業(yè)化應(yīng)用。

4.3?環(huán)境交互的深度

生物具身智能體通過長期與環(huán)境的交互進(jìn)化出復(fù)雜的行為模式，而自動駕駛車輛的行為仍以規(guī)則和數(shù)據(jù)驅(qū)動為主，尚未達(dá)到生物智能的復(fù)雜程度。

自動駕駛是否屬于具身智能？

綜合上述分析，自動駕駛在很多方面體現(xiàn)了具身智能的核心理念：它通過傳感器感知環(huán)境，依賴實時反饋調(diào)整行為，并在交通場景中與外部環(huán)境動態(tài)交互，可以說自動駕駛屬于一種工程化的具身智能。但與具身智能理論中的生物智能相比，自動駕駛的智能仍在自主性、適應(yīng)性和交互深度上存在一定的局限性，因此，自動駕駛更像是一種受具身智能啟發(fā)的人工智能應(yīng)用，而非完全意義上的具身智能體。

未來，隨著技術(shù)的發(fā)展和算法的進(jìn)化，自動駕駛系統(tǒng)可能會進(jìn)一步接近具身智能的理念，從而實現(xiàn)更自然、更自主的智能行為，為人類出行帶來更大變革。