物理AI为什么是人工智能的下个浪潮
2025-07-17 15:46:19

在2025年链博会上,英伟达CEO黄仁勋面对全球科技界抛出一个重磅观点:“人工智能的下个浪潮将是物理AI(PhysicAI)”——一种能理解物理定律、在真实世界中行动的智能系统。话音刚落,整个AI领域激起千层浪。但为什么是物理AI?它的到来是概念炒作还是技术演进的必然?




一、物理AI凭什么成为“下一波”?


技术演进的必然节奏


黄仁勋清晰地勾画出AI发展的四波浪潮:


感知AI:让机器“认得清”(如图像识别);


生成式AI:让机器“说得出”(如文本、图像生成);


代理AI:让机器“想得通”(自主规划与决策);


物理AI:让机器“动得了”(在物理环境中执行任务)。


前三阶段已相对成熟,而让AI真正融入现实世界——搬运货物、操作设备、协助手术——正成为技术突破的关键分水岭。当生成式AI能写诗作画却分不清“杯子摔落会破碎”时,AI要发挥实质生产力,就必须补上“物理常识”这一课。


市场需求的强力驱动


人形机器人爆发:2025年被视为量产元年,全球人形机器人市场正以年增56%的速度狂飙,2030年规模预计达150亿美元。中国移动、优必选等企业订单已破亿元,生产线急需能“动手”的AI。


产业升级刚需:从特斯拉Optimus机器人到纳米级医疗微型设备,再到智能工厂的数字孪生系统,物理AI成为打通虚拟智能与现实操作的核心纽带。


二、物理AI:给AI装上“物理脑”


与传统AI相比,物理AI具备三大颠覆性突破:


1.从“数据学习”到“原理推理”


传统AI依赖海量数据训练,而物理AI将牛顿力学、电磁学等物理定律直接编码进模型,大幅降低数据需求。例如电网故障定位系统,在台风环境下效率提升90%,正是因其内置了物理规则而非仅靠历史数据;



2.从“输出信息”到“操控实体”


通过多模态传感器(如动作捕捉设备)实时采集力、运动、温度等物理信号,再转化为机械指令。例如某企业开发的工业机器人,能基于人类动作数据精确模拟毫米级搬运操作;


3.从“黑箱模型”到“可解释决策”


传统神经网络的决策过程如同黑箱,而物理AI的每一步操作都符合热力学、结构力学等常识。例如桥梁应力分析中,AI能明确提示“超载风险源自某节点受力异常”,而非笼统报警;


三、物理AI正在哪些领域“大显身手”?


医疗微型革命:体内导航的纳米机器人


想象一批微型机器人进入人体执行修复任务——它们需在流动的血液中逆流而行、避开血管壁。通过计算流体动力学(CFD)与物理AI结合,工程师能模拟其在体液中的运动轨迹,优化推进策略。这些“微型医生”已能实现靶向给药、组织修复,甚至从葡萄糖中自主获取能量。


工业进化:数字孪生工厂


中国已有数百个虚拟工厂在英伟达Omniverse平台上运行。物理AI在此构建高精度仿真环境:


机器人先在数字空间学习装配技能,避免真实场景碰撞风险;


系统模拟设备物理状态(振动、温升),预判故障点;


实际投产后,AI动态调节机械臂力度与流水线节奏;


生活场景:告别“反物理”设计


家居设计工具曾因AI“缺乏物理常识”闹笑话:悬浮的柜子、承重失衡的桌腿屡见不鲜。新一代物理空间智能引擎的引入,让用户输入“加个飘窗”后,AI自动计算墙体承重、光照角度,生成符合现实的结构方案。所见即所得,真正实现设计到落地的无缝闭环。


四、物理AI的挑战:现实比虚拟复杂得多


尽管前景广阔,物理AI的落地仍面临多重关卡:


实时性难题:自动驾驶需毫秒级识别障碍物,现有芯片算力尚难完全保障;


不确定性建模:真实环境中突发因素(如突然刮风、路面湿滑)远超实验室边界;


安全伦理困境:当手术机器人自主决策时,责任归属如何划分?


对此,产业界正多路突围:英伟达开源Newton物理引擎降低开发门槛;部分企业联合高校建立工业实验室,推动物理模型与行业经验深度融合。


未来十年:物理AI将重塑“人机共存”形态


黄仁勋预言:“未来工厂将由AI指挥机器人团队,与人协作生产智能产品”。这并非科幻——中国某工厂直播中,具身机器人已能“上岗”操作精密零件。随着2030年中国AI普及率突破50%,物理AI将从概念走向车间、手术室、家庭。当人工智能真正理解重力与摩擦,学会搬运与建造,一场比电力革命更彻底的生产力变革,才真正拉开序幕。

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