从语言智能，到空间智能。
整理 | 曹思颀
编辑| 靖宇
2024 年，具身智能无疑是 AI 领域里最火热的新赛道之一。
相较于目前大语言模型在数字世界里带来的技术变革，具身智能描绘了通往未来世界的另一条路径：大量具有智慧的机器人出现在真实的物理空间中，通过参与到人类生产、生活的各个环节，改变人类的生活方式。
但和大语言模型可以利用海量互联网文本、图像资源进行快速学习不同，在具身智能领域里，机器人缺少低成本、高效率、多样性、可泛化的学习数据。
如果只基于 Transformer 架构的大语言模型（如 ChatGPT），人类无法实现具身智能。海量物理正确的训练数据如何快速获取，是迈向具身智能前的世界级难题。
13 年前，黄晓煌回国创业。回国前，他在美国伊利诺伊大学学习 GPU 计算，也在英伟达做过云计算。他一开始的创业方式，是希望用 GPU、云计算来做物理仿真，但在当时，极少有人可以理解 GPU 通用计算的价值。于是，黄晓煌用 GPU 进行光学仿真，并应用对家装场景里，把过往需要几十分钟的渲染提速到了 10 余秒，自此开始了群核科技的创业之路。
多年后，凭借着在家装渲染、工业 4.0 生产对接中积累的海量数据，在具身智能的技术巨浪袭来时，群核科技终于脱下「家装公司」的外壳，浮出水面。他们希望可以在数字世界和物理世界中间，搭起一道桥梁，通过海量可交互的、物理正确的三维数据，推动具身智能的发展。
以下是群核科技联合创始人兼董事长黄晓煌在 IF 2025 主舞台的演讲全文。在演讲中，黄晓煌分享了群核科技的创业故事，以及他们对具身智能时代的思考。由极客公园整理。
01
ChatGPT 解决不了的「叠被子困境」
大家好，我是极客公园的老朋友，来自群核科技的黄晓煌。今天我介绍的主题是：如何让 AI 从数字世界走向物理世界。
大模型到来之后，所有人都想知道它能为我们做什么。我们的下一代已经成为了「AI 原生娃」。我女儿刚学会认字，但她已经能很自然地对着各种镜子和屏幕喊「小度小度」或者「小爱同学」了。
但他们目前还只能跟虚拟人物进行沟通，我们更希望孩子们跟物理世界有更多互动，有真实的陪伴。可惜即便 AI 现在已经可以吟诗作画，但就算叠被子这么简单的家务，机器人都实现不了。
当我们谈到具身智能或者机器人的时候，「叠被子困境」是一个非常典型的场景。
目前的 ChatGPT 大语言模型，可以很容易地让机器人理解人类的指令，「给我叠一个被子」，它也可以通过视觉判断哪床被子是叠好的、哪床被子没叠好，但它很难执行。或者当它学会叠一床被子后，换个形状可能就又不会了。
机器人的大脑在数字世界里，但身体却在物理世界中。解决这类问题，最关键的是在物理世界和数字世界里面建立一个桥梁。而 ChatGPT 一类的大语言模型是无法实现的，我们需要一个全新的大模型。
让机器人正确理解物理世界，关键是要有海量可交互的三维数据。很多大语言模型都是根据互联网上的语料信息、图片或视频训练出来的，但这些内容只是一堆静态的记忆，训练出来的东西跟物理世界是相违背的。
这里有一个简单的例子，左边是由 Stable Diffusion 大模型生成的卧室场景，右边是由我们的矩阵 CAD 引擎生成的。乍一看都挺漂亮的，但左边这张存在多处物理不正确的地方：比如有的床头柜悬空、有的柜门无法打开。我们需要在大模型脑海里呈现右边这种内容，来指导真实的生产制造。
02
群核的创业之路：家装公司收到硅谷来信
说说我的个人经历吧。我一开始在美国伊利诺伊大学香槟分校学习 GPU 高性能计算；后来去英伟达做了 CUDA；回国后成立群核科技，做了 3D 云设计平台；现在又在关注具身智能。
经常有朋友问我，为什么你选择这样的创业路线？我想说，在中国创业没办法太阳春白雪，要脚踏实地跟着时代走。
刚开始创业的时候，我想用 GPU、云计算来做物理仿真。但是回国一看，发现当时投资圈热门的都是移动互联网、O2O，我所想做的项目根本融不到钱。跟投资人讲 GPU 通用计算，在那个年代几乎就是对牛弹琴，更不要提物理仿真了。
后来，我们想到了用 GPU 来做光学仿真，把原来需要几十分钟、一个小时的效果图渲染提速到了 10 秒钟，为家装设计师提速。这个「家装 OTO」的概念，很快成为了资本最推崇的项目，帮我们融到了很多资金，让酷家乐成功上线并成为了设计师首选的设计工具。
下一步，我们抓住了工业 4.0 改革里，传统工厂打造柔性生产线的需求，用我们的数据帮助工厂进行升级。我们用物理仿真、数字孪生，把每一件商品拆解成一个个零件，通过流水线机器人以及传送带实现柔性生产。
但这依然不够，因为这些工厂里所有的机械臂都是没有智慧的。你告诉它往左就往左、往右就往右，机械臂是没有智能的。一旦进行微小的改动，所有一切都要重来。所以，现在的无人工厂实际上还不是真正的无人工厂。
那段时间我非常苦恼，但我们已经见识到了物理正确数据的价值。直到有一天，我看到马斯克提出用人形机器人在工厂生产汽车，就觉得工业 4.0 的下一步是把流水线机器人变成人形机器人。我觉得这是未来，而群核科技就是这些所有机器人训练的「道场」。
这些年我们做 3D 云设计平台，尽管路径一些曲折，但也积累了海量的三维数据：3.2 亿个 3D 模型、不计其数的物理正确的三维场景、月活接近 8000 万，服务了 200 多个国家和地区。我们在这个过程中始终相信，物理正确的空间数据是可以用来训练大模型的，我们的科研人员也一直在训练，在等待一个机会。
2018 年，我们的科研人员跟帝国理工、南加州大学共同发布了一个室内智能数据集方案。这是当时全球最大的室内场景认知深度学习数据集，一下子在学术界很热。
有一天，我们收到了一封硅谷最大公司的邮件，希望跟我们进行空间智能的合作。当然我们甚至怀疑是骗子。几万亿美元的大公司，怎么会找一家创业公司合作空间智能。但这的确是真的。在合作的过程中，我们发现了这些大公司在解决了算力、算法问题之后，他们面临的问题是，缺少海量的、可交互的、物理正确的三维数据。
我们跟目前全球这个领域最靠前的公司基本都达成了合作。这两年，中国的空间智能、具身智能也爆发式地增长，我们也跟国内头部公司达成了合作。这个时候，我觉得技术奇点到来了，我们的机会也来了。
03
具身智能的世界级难题：数据
我们发现，现在不管是空间智能还是具身智能，有四个最关键的问题需要解决：算法、算力、数据、机器人硬件。
算法层面，目前是百花争鸣的状态，有非常多算法。
算力层面，国外以英伟达为代表，国内也有地平线等公司在快速地解决这个问题。我觉得算力已经过了技术的奇点，可以支撑人造的智慧了。
机器人硬件层面，中国更是独霸全球。
而目前世界级难题的是：如何给机器人提供用来训练的可交互的数据？这就是我们要去解决的。
目前用来训练具身智能的方式，主要有两种：
第一种，以斯坦福大学的 Moblile Aloha 为代表，它通过用设备来采集人在物理空间中的动作，来训练机器人。但是它的采集成本非常高，而且空间非常受限。
第二种，也是目前学术界比较火热的，通过仿真数据来做机器人的训练。目前新一代的算法论文都是基于这个逻辑，李飞飞的文章也都是这个逻辑。因为它才真正可以实现在海量的空间里面做物理训练，让机器人能够拥有足够多的适应性。
相比真实的训练环境，仿真训练主要有以下四个巨大的优势：
第一，低成本。假如用一个真实的空间训练一个机器人，那么每训练一个场景都要盖一个真实的房间，那这个成本实在太高了。
第二，高效率。在物理世界里，时空是确定的。如果训练一个机器人需要 1 天，那么训练 1 万次就得 1 万天，时间没有办法压缩。但在数字世界里，时间是可以被压缩的，物理世界里要用 1 万天跑完的数据，数字世界里也许 1 天就可以跑完。
第三，多样性。在现实世界里面，要找到各种各样不同场景是非常困难的。如果我们想训练一个机器人去火星上帮人类干活，但没有办法先把一堆设备送到火星上去提前训练。合成数据解决了多样性问题。
第四，可泛化性。李飞飞发表的文章里提到了「数字表亲」的概念，可以生产类似的场景进行训练，从而实现举一反三。否则我们训练出来的机器人只能在一模一样的房间里干活，离开了那个房间，还是啥都不会。
那么，群核科技的核心优势是什么？我们为什么能一起参与这个有意思的征程呢？
我们通过多年的 3D 云设计平台，积累了海量数据，用这些数据训练了自己 CAD 的大模型。这些大模型可以阅读人类的 CAD 文件、图片、手绘等，然后把这些内容再转换成物理正确的空间场景。我们也自建了 1 万多台高性能计算服务器，专门用来训练、推理、渲染。我们希望用物理正确的合成数据，来帮助所有具身智能的机器实现训练。
今年，我们推出了新版本的 SpatialVerse 来赋能 AI 空间智能。因为传统的三维数据太「干净」了，没有办法直接用来训练机器人。我们需要 AI 对这些原始的数据进行物理增强：告诉机器人哪里是抽屉可以打开，可以打开多少程度；物体的重力是多少；哪里是门可以打开，是往里开还是往外开等等。
其次，在机器人训练的时候需要有各种语义信息在里面，过去都是人工标注，现在要用 AI 给它自动标注好。
另外，环境加强也很重要。我们平常人生活的环境不是像 3D 世界里面那么纯净的，包括你的房间里面有纸巾、有动物的毛发等，但是在数字世界里没有，你要把它以某种方式加回去，让一个空间不是一个纯净的空间，它需要更接近于真实的空间。
最后是隐私问题。前阵子全球最著名的公司之一被曝出在采集物理数据的时候，不小心拍到了房屋主人上厕所的视频。合成数据就没有这个问题，它不会涉及到人类隐私的问题。
我们今年和上海人工智能实验室一起发布了具身智能训练的新范式，多模态的 3D 数据解决方案，就是大规模的动态场景生成，渲染+物理真实感以及高分辨率的场景分割。这里面的空间场景都是基于我们 SpatialVerse 的解决方案。
我以上展示的这些肯定不是空间智能、具身智能的全部，它只是开始。具身智能还会进入到我们更多的场景，除了在我们工厂里面工作，还会进入到我们的商业空间里、办公室里，家庭里。未来，我们的生活场景里面会充满了空间智能、具身智能的机器人。
当然，所有的使用场景都需要丰富的物理正确的三维数据给它们训练，因为大家不希望一个没有训练过的机器人在你家里面。一个 300 公斤重的机器人，万一发起疯来，谁都受不了，所以我们得确保它在足够多的空间里训练过，才能够进入到我们工作生活的环境里，这是非常重要的。
我相信未来肯定是具身智能、空间智能的时代，我相信从生产制造再到商业空间再到我们家庭场景，它会充斥到我们每一个角落，就像叠被子那一刻被机器人完美地解决了之后，机器人就会解决我们日常生活中各种各样所需要的问题，我也希望群核科技能够成为中间重要的推力之一。
欢迎各位小伙伴跟群核一起走向技术的彼岸。
*头图来源：极客公园
本文为极客公园原创文章，转载请联系极客君微信 geekparkGO
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